透射电子显微镜技术-1
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1.HRTEM和TEM有什么区别呢?样品什么情况下适合做TEM?什么情况下需要做HRTEM? 另外,做HRTEM制样的时候,样品的量用多少合适?HRTEM(High Resolution Transmission Electron Microscopy )就是高分辨率的透射电镜,它只是分辨率比较高,所以一般透射电镜能做的工作它也能做,但高分辨电镜物镜极靴间距比较小,所以双倾台的转角相对于分析型的电镜要小一些。
用HRTEM研究纳米颗粒可以通过结合高分辨像和能谱分析结果来得到颗粒的结构和成分信息。
TEM透射电子显微镜(英语:Transmission electron microscopy,缩写TEM),简称透射电镜,是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上,电子与样品中的原子碰撞而改变方向,从而产生立体角散射。
散射角的大小与样品的密度、厚度相关,因此可以形成明暗不同的影像。
通常,透射电子显微镜的分辨率为0.1~0.2nm,放大倍数为几万~百万倍,用于观察超微结构,即小于0.2µm、光学显微镜下无法看清的结构,又称“亚显微结构”。
2.这三张图分别是尖晶石相的样品拍出的高分辨图片以及其对应的FFT,还有一张衍射条纹图,我用DM软件手动量了多个相邻原子的距离,发现差别很大,最小量的是0.297nm,最大可以到0.387,这样的话,晶面如何归属啊?另外就是这种手动测量误差很大吧,我已经很细心去丈量,结果貌似相邻距离并不是很相近,所以想问下各位大侠这种情况应该如何处理?还有就是关于这个衍射条纹的图,从图中能读出什么信息呢?通过HRTEM的高分辨衬度条纹,可以量出相应的晶面间距为0.5nm,可以对材料的PDF卡片看下这个间距对应的是哪个晶面的晶面间距,这样就可以把条纹所代表的晶面确定下来。
最下面的SAED点比较杂乱,可能是所选区处含有多种晶向的晶体,因此可能会得到几种方向斑点重合的的SAED。
你所测得的0.297nm或0.387nm都是对的,但是对应于不同的晶面衍射,究竟是对应哪个还是需要对比PDF卡片数据进行指认。
透射电子显微镜及其应用读书报告姓名:孙家宝学号:DG1022076电子科学与工程学院2021年3月31日目录第一章透射电子显微镜 (1)1.1 透射电子显微镜的结构 (1)1.1.1.电子光学部分 (1)1.1.2.真空系统 (3)1.1.3.供电控制系统 (4)1.2 透射电子显微镜主要的性能参数 (4)1.2.1 分辨率 (4)1.2.2 放大倍数 (4)1.2.3 加速电压 (5)1.3 透射电镜的成像原理 (5)1.3.1 透射电镜的成像方式 (5)1.3.2 衬度理论 (6)1.4 透射电镜的电子衍射花样 (6)1.4.1 电子衍射花样 (6)1.4.2电子衍射与X射线衍射相比的优点 (7)1.4.3电子衍射与X射线衍射相比的不足之处 (7)1.4.4选区电子衍射 (7)1.4.5常见的几种衍射图谱 (8)1.4.6单晶电子衍射花样的标定 (8)第二章透射电子显微镜分析样品制备 (10)2.1 透射电镜复型技术(间接样品) (10)2.1.1塑料——碳二级复型 (10)2.1.1萃取复型(半直接样品) (11)2.2 金属薄膜样品的制备 (11)1.2 电子显微镜中的电光学问题 (13)1.2.1 电子射线(束)的特性 (13)第一章 透射电子显微镜1.1 透射电子显微镜的结构透射电子显微镜(TEM )是观察和分析材料的形貌、组织和结构的有效工具。
TEM 用聚焦电子束作照明源,使用对电子束透明的薄膜试样,以透过试样的透射电子束或衍射电子束所形成的图像来分析试样内部的显微组织结构。
图 1.1(a )(b )是两种典型的透射电镜的实物照片。
透射电子显微镜的光路原理图如图1.2所示。
透射电镜一般是由电子光学部分、真空系统和供电系统三大部分组成。
1.1.1.电子光学部分(a) Philips CM12透射电镜(b) JEM-2010透射电镜 图1.1 透射电子显微镜图1.2透射电子显微镜的光路原理图图1.3透射电镜电子光学部分示意图整个电子光学部分完全置于镜筒之内,自上而下顺序排列着电子枪、聚光镜、样品室、物镜、中间镜、投影镜、观察室、荧光屏、照相机构等装置。
透射电子显微镜技术参数一、透射电镜主机技术要求:1.总则:1.1提供相应货物的技术规格文件,在应答的品目标题下,标明货物的型号、商标名称及生产厂家。
1.2货物的制造和检验,必须是按照现行的中国国家标准,或通用国际标准。
1.3仪器设备如需特殊工作条件(如:水、电源、磁场强度、特殊温度、湿度、振动强度等),应在相关文件中加以说明。
2环境条件:除该品目在技术要求中另有说明外,所有仪器、设备和装置,均应适合以下条件:a)电源:220V(±10%),50Hz∕60Hz;b)工作环境温度:15〜23度c)工作环境湿度:<60%RHd)运行持久性:连续使用e)安装条件:地线接地电阻小于100欧姆3.技术要求:3.1分辨率:≤0.2nm3.2加速电压:20T20KV(以IOOV为步长调节)3.3放大倍数:高反差模式:X200-X200,000高分辨模式:X4,000-X600,000低倍模式:X50-X1.,0003.4图像旋转:最大范围XI,000〜X40,000,旋转角度:±90度(15度/步)3.5衍射长度:高反差方式0.2〜8.Om高分辨方式0.2〜2.0m3.6电子枪:鸨灯丝,具有电流自动控制,灯丝计时,气压式自动升枪等功能3.7使用高灵敏度的荧光屏CMOS相机取代了传统的荧光屏,配置双CCD,使图像显示与操作一体化3. 8样品位移:X/Y±Imm(CPU控制马达驱动),Z±0.3mm,样品台倾斜角:±30度。
可显示样品位置、倾角等。
3.9透镜系统:高倍观测时8级透镜3.10照明透镜级数:2级聚光镜3.11成像系统:CPU控制的6级透镜系统,物镜、中间镜和投影镜均为两级3.12不更换硬件的前提下,可在同一台仪器上实现高分辨和高反差模式的自由切换3.13高反差模式,高分辨模式3.14物镜活动光阑:4孔光阑(10-20-50-80微米)3.15可以实现8KX8K像素快速自动拼图(4张x4张拼图仅需4分钟)3.16电镜控制界面与相机图像∙体化,配置1600万像素相机3. 17真空系统:真空逻辑由测量值控制配有皮拉尼规,用于测量低真空度潘宁规,用于测量高真空度3.18不使用扩散泵,标准配置分子泵1台,转速不低于2501.∕s,旋转泵1台,转速不低于1351.∕min<>3 .19配三维重构功能及±70°倾转样品台4 .必要配置:主机一台,包括空气压缩机,冷却循环水,专用工具、配置双CCD,电脑及控制软件,三维重构,样品台,操作台,旋钮板和,手册5 .技术服务:为用户培训使用仪器的工作人员。
透射电子显微镜的原理及应用摘要:透射电子显微镜是研究微观组织结构的有力工具,具备高分辨率和直观性,在材料、医学、生物、化学、物理等领域发挥着重要的作用。
本文介绍了透射电子显微镜的原理、结构和样品制备原理,综述了透射电子显微镜在陶瓷、水泥、生物学科和地理科学研究等一些方面的应用,并对透射电子显微镜的应用前景做出了展望。
关键词:透射电子显微镜;结构;原理;应用1透射电子显微镜的原理和结构1.1透射电子显微镜的工作原理和特点透射电子显微镜是一种高分辨率、高放大率的电子光学仪器,它运用波长很短的电子束作为照明光源,通过电子透镜对图像进行聚焦,主要由电子光学系统、电源系统和真空系统三部分组成。
透射电子显微镜的电子光学系统通常由电子透镜(如电子枪、聚光镜、物镜、中间透镜和投影透镜等)、样品室和荧光屏组成。
透射电子显微镜通常使用热阴极电子枪来捕获电子束并将其用作照明源。
从热阴极发射的电子,在阴极加速电压的作用下,高速通过阳极孔,并通过聚光镜聚合成一定直径的束斑照射到样品上。
如此,具有一定能量的电子束作用于样品,并产生反映样品微区的厚度、平均原子序数、晶体结构或位向的差异的各种信息。
根据这些信息,通过样品的电子束的强度被物镜聚焦放大,形成一幅透射电子图像,反映其平面上的信息,经过中间镜和投影镜进一步放大,最终的电子图像可以在屏幕上以三倍放大的方式获得,并记录在电子感光板或胶卷上。
高分辨率是透射电子显微镜的一个突出特点,目前世界上最先进的透射电子显微镜的分辨率已经优于0.2 nm,可用来直接观察重金属原子像。
1.2透射电子显微镜的结构及作用原理透射电子显微镜就总体来说可分为电子光学系统(镜筒)电源系统、真空系统和操作控制系统等四部分。
电源系统、真空系统和操作系统都是辅助系统。
电源系统包括电子枪高压电源、透镜电源和控制线路电源等。
真空系统用来维护镜筒以上,以保证电子枪电极之间的绝缘,防止镜筒内气体分子碰撞导致成像电子的运动轨迹发生变化,减少样品污染等。
第二篇材料电子显微分析实验一透射电子显微镜样品制备一、实验目的1.掌握塑料—碳二级复型样品的制备方法。
2.掌握材料薄膜样品的制备方法—双喷电解减薄法和离子薄化法。
二、塑料—碳二级复型的制备原理与方法(一) AC纸的制作所谓AC纸就是醋酸纤维素薄膜。
它的制作方法是:首先按重量比配制6%醋酸纤维素丙酮溶液。
为了使AC纸质地柔软、渗透性强并具有蓝色,在配制溶液中再加入2%磷酸三苯脂和几粒甲基紫。
待上述物质全部溶入丙酮中且形成蓝色半透明的液体,再将它调制均匀并等气泡逸尽后,适量地倒在干净、平滑的玻璃板上,倾斜转动玻璃板,使液体大面积展平。
用一个玻璃钟罩扣上,让钟罩下边与玻璃板间留有一定间隙,以便保护AC纸的清洁和控制干燥速度。
醋酸纤维素丙酮溶液蒸发过慢,AC纸易吸水变白,干燥过快AC纸会产生龟裂。
所以,要根据室温、湿度确定钟罩下边和玻璃间的间隙大小。
经过24小时后,把贴在玻璃板上已干透的AC纸边沿用薄刀片划开,小心地揭下AC纸,将它夹在书本中即可备用。
(二) 塑料—碳二级复型的制备方法(1) 在腐蚀好的金相样品表面上滴上一滴丙酮,贴上一张稍大于金相样品表面的AC纸(厚30~80μm),如图1-2(a)所示。
注意不要留有气泡和皱折。
若金相样品表面浮雕大,可在丙酮完全蒸发前适当加压。
静置片刻后,最好在灯泡下烘烤一刻钟左右使之干燥。
(2) 小心地揭下已经干透的AC纸复型(即第一级复型),将复型复制面朝上平整地贴在衬有纸片的胶纸上,如图1-2(b)所示。
(3) 把滴上一滴扩散泵油的白瓷片和贴有复型的载玻片置于镀膜机真空室中。
按镀膜机的操作规程,先以倾斜方向“投影”铬,再以垂直方向喷碳,如图1-2(c)所示。
其膜厚度以无油处白色瓷片变成浅褐色为宜。
(4) 打开真空室,从载玻片上取下复合复型,将要分析的部位小心地剪成2mm×2mm的小方片,置于盛有丙酮的磨口培养皿中,如图1-2(d)所示。
(5) AC纸从碳复型上全部被溶解掉后,第二级复型(即碳复型)将漂浮在丙酮液面上,用铜网布制成的小勺把碳复型捞到清洁的丙酮中洗涤,再移到蒸馏水中,依靠水的表面张力使卷曲的碳复型展平并漂浮在水面上。