透射电镜分析课件

透射电子显微镜电子束与物质的相互作用阴极发光轫致辐射X射线透射电子俄歇电子衍射电子二次电子反射电子吸收电子电子探针扫描电镜透射电镜俄歇电子谱仪入射电子束样品透射电子显微镜的主要功能成像：明场像，暗场像格子像，原子像衍射X射线衍射多晶电子衍射单晶电子衍射电子衍射花样的分析包括两个方面：1）衍射几何：电子束经晶体散射后所产生的干涉线或斑点的位置；2）衍射强度：即电子束经晶体散射后所产生的干涉线或斑点的强度。从衍射几何方面的分析可获得大量的晶体学信息，本部分重点讨论衍射斑点的形成原理与其物理意义。电子衍射与电子衍射仪★薄晶体的电子衍射特征：⑴厄瓦尔球半径比倒易矢量大几十倍⑵衍射角很小，衍射线集中在前方⑶倒易点被拉长为倒易杆，倒易杆方向垂直于薄膜厚度★以上三个原因决定使得电子束相对晶体任何取向，在倒易原点附近都会有许多倒易杆与球面接触或交截，从而可以得到许多衍射线。衍射线的方向为连接球心和倒易杆与球的交点，如图所示(a)第一幅衍射花样的形成和选区电子衍射原理

(b)三透镜衍射方式原理图（不考虑磁转角）电子显微镜中的电子衍射令图中O′P′距离为r,则再利用布拉格公式，得到电子显微镜中的电子衍射r经过中间镜和投影镜放大后在底片上的距离R为即其中，

电子显微镜中的电子衍射所以其中即为电子显微镜的有效相机长度，称为电子显微镜的有效相机常数3.单晶体和多晶体电子衍射花样指数标定★单晶体衍射花样其特征是衍射斑点规则排列。在衍射斑点花样中最基本的是简单电子衍射花样—单晶带电子衍射花样，它是通过倒易点阵原点的一个二维倒易面的放大像3.单晶体和多晶体电子衍射花样指数标定其中各衍射斑点对应的倒易点指数如下图1．尝试-校核法单晶花样指数化方法由照片的负片描制的花样示意及其指数化(相机常数K＝1.41mm•nm)单晶电子衍射花样的标定方法

(1)选择靠近中心斑点而且不在一条直线上的几个斑点A、B、C、D。测量R值分别为RA=7.1mm，RB＝10.0mmRC＝12.3mm，RD＝21.5mm；R矢量之间夹角的测量值为：RA与RB约90º，RA与RC约55º，RA与RD约71º。单晶电子衍射花样的标定方法

（4）按矢量运算求出C和D的指数：RC＝RA＋RB

因为：hC＝hA＋hB，kC＝kA＋kB，lC＝lA+lB所以可求得C和D。（5）对求出的指数继续用N和校核，与实际R2比值所得N值相比较；并对斑点指数化是否自洽进行检验。单晶电子衍射花样的标定方法

（6）求晶带轴[uvw]。在电子衍射分析中，可用两个不共线的斑点(h1k1l1)和(h2k2l2)求出晶带轴方向。由晶带定律，用行列式表示：u:v:w=单晶电子衍射花样的标定方法

[001][011][111][012]在标定衍射花样时，尝试-校核法具有普遍性，它不仅适用于立方晶系的晶体，而且适用于任何晶系的晶体，但是它的计算量大，比较繁琐，标准花样对照法就弥补了这一缺点。但是一般书中只给出少数几个结构类型的、有限的几个低指数晶带的标准花样，往往不能满足实际研究的需要；而要作出不同结构类型的不同晶带的标准花样，就需要花费大量的时间。因此，对于这两种方法存在的问题，借助电子计算机是最好的解决方法。单晶电子衍射花样的标定方法

七种晶系衍射斑点排布方式3.单晶体和多晶体电子衍射花样指数标定3.单晶体和多晶体电子衍射花样指数标定3.单晶体和多晶体电子衍射花样指数标定复杂电子衍射花样：1.高阶劳埃带3.单晶体和多晶体电子衍射花样指数标定2.菊池线KikuchilinesKikuchilineformationKikuchilineformationMoreforwardscattering–higherintensityHigheranglescattering–lowerintensityTraceoftheplane(halfwaybetweenthelines)Deficitline–closertooriginExcessline–fartherfromoriginKikuchilineformationWhatistheanglebetweenthediffractingraysandthetraceoftheplane?QB

Ifthetraceoftheplaneishalfwaybetweenthek-lines,howfarapartarethek-lines?2QB

KikuchilineformationWhathappensifyourotatethecrystal?K-lineswillmoveasthoughrigidlyattachedtothecrystal.Thescatteringdistributionwillremainstationary.KikuchilineformationKiku