现代仪器分析-电子显微镜

电子显微镜ElectronMicroscope，EM目录1234概述重要参数透射电子显微镜扫描电子显微镜5样品制备处理一、概述电子显微镜：是利用电子与物质作用所产生之讯号来监定微区域晶体结构、微细组织、化学成份、化学键结和电子分布情况的电子光学装置。常用的有透射电子显微镜和扫描电子显微镜。分辨率：它所能分辨的相邻两点的最小间距。

（分辨能力是电子显微镜的重要指标）放大率：被观察物体经电子显微镜放大后，在同一方向上像的长度与物体实际长度的比值。聚焦：就是让成像在透镜的焦点上。二、重要参数三、透射电子显微镜TEM透射电子显微镜是以波长极短的电子束作为照明源，用电磁透镜来聚焦成像，因此有很高的放大倍数（106倍），高分辨率（0.1nm）。工作原理030604010205电子枪发射电子束经聚光镜聚焦照明样品电子束穿过样品图像被中间镜和投影镜逐步放大在荧光屏或感光底片上成像结构TEM光路图（1）电子光学系统由电子枪、聚光镜和物镜光阑、选区光栏、中间镜、投影镜组成。照明系统成像系统观察记录系统照明系统作用是：

提供光源（控制其稳定度、照明强度和照明孔径角）；

选择照明方式（明场或暗场成像）。阴极控制极阳极电子束聚光镜试样成像系统

透射束像平面→一次显微像电子→样品物镜

衍射束背焦面→第一级衍射花样

像平面显微像调整中间镜I使物平面与物镜重合→投影镜→荧光屏背焦面衍射花样

这部分的主要作用是提供获取信息，一般由荧光屏，照相机，数据显示等组成。观察纪录系统提供透镜组件线圈的电流电压保证电流电压稳定，防止因电压波动引起色差，从而影响分辨率提供各种操作模式的选择和切换提供系统的预警和自动保护装置（2）电源与控制系统由机械泵，扩散泵，控制阀门和仪表组成。（3）真空系统避免电子和气体分子相遇，防止干扰减小样品污染延长灯丝寿命四、扫描电子显微镜SEM工作原理

扫描电镜的工作原理可以简单地归纳为“光栅扫描，逐点成像”。扫描电镜图像的放大倍数定义为

M=L/l

L显象管的荧光屏尺寸；l电子束在试样上扫描距离。结构主要为：电子光学系统；信号收集及显示系统真空系统和电源系统（1）电子光学系统由电子枪，电磁透镜，扫描线圈和样品室等部件组成。其作用是用来获得扫描电子束，作为信号的激发源。为了获得较高的信号强度和图像分辨率，扫描电子束应具有较高的亮度和尽可能小的束斑直径（2）信号收集及显示系统检测样品在入射电子作用下产生的物理信号，然后经视频放大作为显像系统的调制信号。普遍使用的是电子检测器，它由闪烁体，光导管和光电倍增器所组成。（3）真空系统和电源系统真空系统的作用是为保证电子光学系统正常工作，防止样品污染提供高的真空度。一般情况下要求保持10-4-10-5Torr的真空度。

电源系统由稳压、稳流及相应的安全保护电路所组成，其作用是提供扫描电镜各部分所需的电源。透射电镜

对于TEM常用的50～200kV电子束，样品厚度控制在100～200nm，样品经铜网承载，装入样品台，放入样品室进行观察。

制样过程要防止污染和改变样品的性质，如机械损伤或热损伤等；

根据观察的目的和样品的性质，确定制样方法。五、样品制备处理扫描电镜的最大优点是样品制备方法简单。金属和陶瓷等块状样品：将它们切割成大小合适的尺寸，用导电胶将其粘接在电镜的样品座上即可直接进行观察