TEM高分辨成像及应用课件

1、透射电镜成像及应用透射电镜成像及应用v 透射电镜一般是电子光学系透射电镜一般是电子光学系统、真空系统和电源与控制统、真空系统和电源与控制系统三大部分组成。电子光系统三大部分组成。电子光学系统通常称为镜筒，是透学系统通常称为镜筒，是透射电子显微镜的核心，它又射电子显微镜的核心，它又可以分为照明系统、成像系可以分为照明系统、成像系统和观察记录系统。统和观察记录系统。v 成像系统主要由物镜、中间成像系统主要由物镜、中间镜和投影镜及物镜光阑和选镜和投影镜及物镜光阑和选区光阑组成。它主要是将穿区光阑组成。它主要是将穿过试样的电子束在透镜后成过试样的电子束在透镜后成像或成衍射花样，并经过物像或成衍射花样，

2、并经过物镜、中间镜和投影镜接力放镜、中间镜和投影镜接力放大。大。成像系统成像系统透射电镜像透射电镜像1 1、复型像：、复型像：反映试样表面状态的像，衬度反映试样表面状态的像，衬度取决于复型试样的原子序数和厚度；取决于复型试样的原子序数和厚度；2 2、衍衬像：、衍衬像：反映试样内部的结构和完整性，反映试样内部的结构和完整性，起源于衍射光束；起源于衍射光束；3 3、相衬像：、相衬像：由透射束和一束以上的衍射束由透射束和一束以上的衍射束相互干涉产生的像。相互干涉产生的像。衍射衬度像衍射衬度像n晶体的衍衬像：晶体的衍衬像：由于晶体的取向不同，导致各个晶粒对电子的衍射能力不同所产生的衬度变化。 明场像明

3、场像 暗场像暗场像衍衬像：衍衬像：明场像与暗场像明场像与暗场像明场像的成像明场像：明场像：采用物镜光栏挡采用物镜光栏挡住所有的衍射线，只让透住所有的衍射线，只让透射光束通过的成像。射光束通过的成像。2 sind透过取向位置满足布拉格透过取向位置满足布拉格关系的晶粒的电子束强度关系的晶粒的电子束强度弱弱透过取向位置不满足布拉透过取向位置不满足布拉格关系的晶粒的电子束强格关系的晶粒的电子束强度度强强暗场像的成像暗场像：暗场像：采用物镜光栏挡采用物镜光栏挡住透射光束，只让一束衍住透射光束，只让一束衍射光通过的成像。射光通过的成像。2 sind透过取向位置满足布拉格透过取向位置满足布拉格关系的晶粒的电

4、子束强度关系的晶粒的电子束强度强强透过取向位置不满足布拉透过取向位置不满足布拉格关系的晶粒的电子束强格关系的晶粒的电子束强度度弱弱hkl000相位衬度像（高分辨率像）n位相衬度是由于散射波和透射波在像平面位相衬度是由于散射波和透射波在像平面上干涉而引起的衬度。当试样厚度小于上干涉而引起的衬度。当试样厚度小于10nm10nm时，样品细节在时，样品细节在1nm1nm左右时，这时相位左右时，这时相位衬度是主要的衬度是主要的n试样厚度试样厚度10nm10nmn观察一维或二维晶格条纹像观察一维或二维晶格条纹像n晶体结构中原子或分子配置情况的结构相晶体结构中原子或分子配置情况的结构相衍射衬度和相位衬度衍射衬度和相位衬度高分辨透射电镜的应用高分辨透射电镜的应用高分辨透射电镜的应用高分辨透射电镜的应用（HAADF HAADF 高角环状暗场像）高角环状暗场像） 高分辨透射电镜的应用高分辨透射电镜的应用该高分辨像是对一该高分辨像是对一种有序的钙钛矿沿种有序的钙钛矿沿01-101-1方向成像时方向成像时得到的，从照片中得到的，从照片中可以清楚地看到钙可以清楚地看到钙钛矿的钛矿的A A位离子清位离子清晰可见，因此其分晰可见，因此其分辨率至少已经达到辨率至少已经达到2.8