文档介绍：1. 电镜的分辨率典型值: 100KV 波长 200KV 300KV 综上所述: 提高加速电压,缩短电子波长,提高电镜分辨率; 加速电压越高, 对试样的穿透能力越大, 可放宽对样品的减薄要求。如用更厚样品,更接近样品实际情况。电子波长与可见光相比,相差 105 量级 2 电磁透镜透射电子显微镜中用磁场来使电子波聚焦成像的装置是电磁透镜, 磁透镜:能产生旋转对称非均匀磁场的磁极装置 3 像差?球差球差即球面像差, 是磁透镜中心区和边沿区对电子的折射能力不同引起的, 其中离开透镜主轴较远的电子比主轴附近的电子折射程度更大。球差最小散焦斑的半径在原物面上的折算值如下: ??2 1 0??????????色差像散球差几何像差 34 1?? ssC???像散由于电磁透镜的周向磁场不非旋转对称引起像散。使用消像散器极靴内孔不园; 上下极靴不同轴; 极靴物质磁性不均匀; 极靴污染透镜磁场的这种非旋转性对称使它在不同方向上的聚焦能力出现差别, 物点 P 通过透镜后不能在像平面上聚焦成一点, 而是形成一散焦斑, 其最小散焦斑在原物面的折算半径值如下?色差电子波的波长或能量发生一定幅度的改变而造成的。若入射电子的能量出现一定的差别, 能量大的电子在距透镜光心比较远的地方聚焦,而能量低的电子在距光心近的地方聚焦,由此产生焦距差。像平面在远焦点和近焦点间移动时存在一最小散焦斑 RC 稳定电源把散焦斑的半折算到原物面的半径电磁透镜的分辨率主要由衍射效应和像差来决定. 像差决定的分辨率主要是由球差决定的 4. 景深 D f 焦长 D L, 取Δ r0=1 nm, ?=10-2 ~ 10-3rad 则 Df= 200 ~ 2000nm ??. AAf???E ECU c???????????????????? 002 tan 2rrD f????取Δ r0=1 nm, α=10-2rad ; 若 M=200 , DL=8 mm ;若 M=20000 , DL=80 cm 5, 6. 聚光镜从电子枪发射出的电子束, 束斑尺寸大, 相干性差, 平行度差, 为此,需进一步会聚成近似平行的照明来,这个任务由聚光镜实现, 通常有两级聚光镜来聚焦。 C1 —为强磁透镜, C2 —弱磁透镜,长焦,小α。为了调整束斑大小还在 C2 聚光镜下装一个聚光镜光栏。通常经二级 202M rD L???聚光后可获得几 um 的电子束斑。同时, 为了减小像散,在 C2 下还要装一个消像散器, 以校正磁场成轴对称性的。电子枪还可以倾斜 2— 30 ,以实现中心磁场成像。 7. 成像系统组成: 由物镜、物镜光栏、选区光栏、中间镜( 1、 2) 和投影镜组成样品室:平移、倾转样品、低背景样品台、拉神台、加热台、低温 8. 物镜:强励磁短焦透镜( f=1-3mm ) , 放大倍数 100 — 300 倍。作用:形成第一幅放大像物镜光栏:装在物镜背焦面,直径 20— 120um ,无磁金属制成。作用: a. 提高像衬度, b. 减小孔径角, 从而减小像差。 c. 进行暗场成像选区光栏:装在物镜像平面上,直径 20-400um , 作用:对样品进行微区衍射分析。中间镜:弱压短透镜,长焦,放大倍数可调节 0— 20倍作用:a. 控制电镜总放大倍数, b. 成像/ 衍射模式选择。投影镜: 短焦、强磁透镜, 进一步放大中间镜的像。投影镜内孔径较小,使电子束进入投影镜孔径角很小。?小孔径角有两个特点: 景深大, 改变中间镜放大倍数, 使总倍数变化大, 也不影响图像清晰度。焦深长,放宽对荧光屏和底片平面严格位置要求。 9. 光阑透射电镜有三种主要光阑:聚光镜光阑、物镜光阑、选区光阑聚光镜光阑作用: 限制照明孔径角。在双聚光镜系统中, 该光阑装在第二聚光镜下方。光阑孔直径: 20-400um ,一般分析用时光阑孔直径用 200-300um ,作微束分析时,采用小孔径光阑物镜光阑也称衬度光阑,安装于物镜后焦面。光阑孔径 20-120um 功能与作用: ?提高像衬度; ?减小孔径角,从而减小像差; ?进行暗场成像; 选区光阑为了分析样品上的微区,应在样品上放置光阑来限定微区,对该微区进行衍射分析叫做选区衍射。该光阑是选区光阑, 也称限场光阑或视场光阑。因为要分析的微区很小,要做这样小的光阑孔在技术上有难度, 也很容易污染, 因此选取光阑都放置在物镜的像平面位置。可以达到放置在样品平面上的效果,但光阑可以做的更大些。 10. 主要性能参数分辨率;放大倍数;加速电压 11. 样品的要求: 观察区厚度一般在 100-200nm 范围内不能失真,能真实反映所分析材料的实际特征。制样方法包括: 复型样品——间接样品,表面形貌观察薄膜样品(电解双喷、离子薄化) ——