透射电镜实验报告

透射电子显微镜实验报告透射电子显微镜的基本结构及成像原理认知实验一、实验目的1.理解透射电子显微镜（TEM : transmission electron microscope）的成像原理。

2.观察透射电子显微镜基本部件的名称，了解其用途；二、实验仪器仪器：JEM-2100UHR 透射电子显微镜（JEOL）透射电子显微镜用高能电子束作为照明源。

利用从样品下表面透出的电子束来成像。

原理及结构与透射式光学显微镜一样。

世界第一台透射电子显微镜是德国人鲁斯卡1936年发明的。

他与发明扫描隧道显微镜的学者一起获得1982年的诺贝尔物理奖。

目前透射电子显微镜的生产厂家有日本的日立（HITACHI）、日本电子（JEOL）、美国FEI、德国LEO。

透射电子显微镜的功能：主要应用于材料的形貌、内部组织结构和晶体缺陷的观察；物相鉴定，包括晶胞参数的电子衍射测定；高分辨晶格和结构像观察；纳米微粒和微区的形态、大小及化学成分的点、线和面元素定性定量和分布分析。

样品要求为非磁性的稳定样品。

可观察的试样种类：复型样品，金属薄膜和粉末试样，玻璃薄膜和粉末试样，陶瓷薄膜和粉末试样。

三、实验内容（一）透射电镜成像原理透射电子显微镜电子光学系统的工作原理可以用普通光学成像原理进行描述，也就是：平行光照射到一个光栅或周期物样上时，将产生各级衍射，在透镜的后焦面上出现各级衍射分布，得到与光栅或周期物样结构密切相关的衍射谱；这些衍射又作为次级波源，产生的次级波在高斯像面上发生干涉叠加，得到光栅或周期物样倒立的实像。

图1示意地画出了平行光照射到光栅后，在衍射角为θ的方向发生的衍射以及透射光线的光路图。

如果没有透镜，则这些平行的衍射光和透射光将在无穷远处出现夫琅和费衍射花样，形成衍射斑D和透射斑T。

插入透镜的作用就是把无穷远处的夫琅和费衍射花样前移到透镜的后焦面上。

后焦面上的衍射斑（透射斑视为零级衍射斑）作为光源产生次波干涉，在透镜的像平面上出现一个倒立的实像。

一、实验名称[实验名称]二、实验目的1. 理解电镜的工作原理及其应用。

2. 掌握电镜样品制备的基本方法。

3. 学会使用电镜进行样品观察和拍照。

4. 分析电镜图像，提取有用信息。

三、实验原理电镜是一种利用电子束照射样品，通过电子与样品相互作用产生的信号来获取样品微观结构信息的仪器。

根据电子束与样品相互作用的方式不同，电镜可分为透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）两大类。

1. 透射电子显微镜（TEM）：利用电子束穿过样品，通过电子衍射、透射成像等方式获取样品的微观结构信息。

2. 扫描电子显微镜（SEM）：利用电子束扫描样品表面，通过二次电子、背散射电子等方式获取样品表面形貌和元素分布信息。

四、实验材料与设备1. 实验材料：- 样品：需根据实验目的选择合适的样品，如细胞、组织、薄膜等。

- 样品制备材料：如切片、冷冻剂、树脂等。

- 其他材料：如双面胶、碳膜、铜网等。

2. 实验设备：- 透射电子显微镜（TEM）- 扫描电子显微镜（SEM）- 切片机- 冷冻切片机- 光学显微镜- 离子溅射仪- 透射电子显微镜样品制备设备- 扫描电子显微镜样品制备设备五、实验步骤1. 样品制备：- 根据样品类型和实验目的选择合适的样品制备方法。

- 制备过程中注意保持样品的完整性。

- 样品制备完成后，进行适当的预处理，如洗涤、固定、脱水、包埋等。

2. 电镜观察：- 将制备好的样品放置在透射电子显微镜或扫描电子显微镜样品台上。

- 调整显微镜参数，如加速电压、聚焦、对比度等，直至获得清晰的图像。

- 观察样品的微观结构，如细胞器、晶体结构、表面形貌等。

3. 图像分析：- 使用图像分析软件对电镜图像进行处理和分析。

- 提取有用信息，如尺寸、形态、分布等。

六、实验结果与分析1. 实验结果：- 描述观察到的样品微观结构，如细胞器、晶体结构、表面形貌等。

- 展示电镜图像，如TEM图像、SEM图像等。

2. 结果分析：- 根据实验目的和理论分析，对实验结果进行解释和讨论。

透射电镜实验报告1、样品要求：首先获得样品的悬浊液（薄膜要用刀片从衬底上刮除后，用乙醇浸润），样品必须是分散剂而不能是溶剂。

铜网直径为3mm，有三个部分所组成：一是物理支撑，上有几um直径的网孔；二是有机膜，防止样品从网孔掉落；三是石墨层，用来消除样品的静电积累和导热。

铜网的正面喷有石墨，比较光滑，背面有铜的颜色，凹凸不平，铜网上不能有肉眼能看到的杂质。

夹铜网时，用尖镊的尖端慢慢挑起铜网的一端，而后夹紧，切勿用力过猛而损坏铜网，将铜网正面向上放在滤纸上，用镊子缠一小段脱脂棉成圆锥状，夹住脱脂棉的另一端，蘸取少量样品悬浊液，轻轻涂在铜网上。

从侧面观察，乙醇溶剂会有小鼓包。

如果样品过浓，应重新制样或涂样时快速地涂在铜网上。

水溶剂干的比较慢，不会干燥的有机溶剂则不能测，乙醇制备的样品2、3分钟后就会自然干燥，然后铜网可放入样品架。

2、仪器组成：灯丝聚光镜光栏：聚光、整流物镜极靴：强力约束磁场的形状，由于极靴和样品架的间隙很小，故进样时应加倍小心。

物镜光栏：限定景深，消除杂散光（样品对电子束的散射形成）CCD探测器;侧插式（分辨率相对较低，靠近光束线）3、仪器启动①加速电压为超高压，需要精确稳定，高压始终开着为100KV，7650的最高压为120KV。

②打开灯丝电压，20V，稳定后灯丝电流为14uA。

目前所用的灯丝为钨丝，寿命为200—400h,是发卡式灯丝，或者也可以采用LaB6单晶。

③加遮光板偏压，843V。

因电子打在样品上会产生一定剂量的X射线，可能对人体有害，故在换样时应将偏压切断，此时加反向偏压，抑制灯丝电流。

4、观察拍照按RESET键，重置所有参数，归零。

调节亮度，使光斑扩散至整个观察窗。

按下WOB—辅助聚焦按钮，调节Z轴使物平面和电子束聚焦平面重合，此时观察窗中的图像不再抖动。

调节X,Y轴，将欲观察的区域移到观察窗中心，调节放大倍数按钮至合适的倍数。

将亮度打暗至肉眼稍稍能看清为止，在软件窗口点击动态观察按钮，点击自动查看曝光时间，如果时间小于250ms，应立即点击拍照键，退出摄像头，将亮度调亮后重新动态观察，曝光后调整图像的亮度（红线）和对比度（蓝线）。

透射电子显微镜（TEM）实验报告学院：班级：姓名：学号：2016年6月21日实验报告一、实验目的与任务1.熟悉透射电子显微镜的基本构造2.初步了解透射电镜操作过程。

3.初步掌握样品的制样方法。

4.学会分析典型组织图像。

二、透射电镜的结构与原理透射电镜以波长极短的电子束作为光源，电子束经由聚光镜系统的电磁透镜将其聚焦成一束近似平行的光线穿透样品，再经成像系统的电磁透镜成像和放大，然后电子束投射到主镜简最下方的荧光屏上而形成所观察的图像。

在材料科学研究领域，透射电镜主要可用于材料微区的组织形貌观察、晶体缺陷分析和晶体结构测定。

透射电子显微镜按加速电压分类，通常可分为常规电镜(100kV)、高压电镜(300kV)和超高压电镜(500kV以上)。

提高加速电压，可缩短入射电子的波长。

一方面有利于提高电镜的分辨率；同时又可以提高对试样的穿透能力，这不仅可以放宽对试样减薄的要求，而且厚试样与近二维状态的薄试样相比，更接近三维的实际情况。

就当前各研究领域使用的透射电镜来看，其主要三个性能指标大致如下：加速电压：80～3000kV分辨率：点分辨率为0.2～0.35nm、线分辨率为0.1～0.2nm最高放大倍数：30～100万倍尽管近年来商品电镜的型号繁多，高性能多用途的透射电镜不断出现，但总体说来，透射电镜一般由电子光学系统、真空系统、电源及控制系统三大部分组成。

此外，还包括一些附加的仪器和部件、软件等。

有关的透射电镜的工作原理可参照教材，并结合本实验室的透射电镜，根据具体情况进行介绍和讲解。

以下仅对透射电镜的基本结构作简单介绍。

1.电子光学系统电子光学系统通常又称为镜筒，是电镜的最基本组成部分，是用于提供照明、成像、显像和记录的装置。

整个镜筒自上而下顺序排列着电子枪、双聚光镜、样品室、物镜、中间镜、投影镜、观察室、荧光屏及照相室等。

通常又把电子光学系统分为照明、成像和观察记录部分。

2.真空系统为保证电镜正常工作，要求电子光学系统应处于真空状态下。

引言本文是关于TEM（透射电子显微镜）实验的报告，主要介绍了使用TEM仪器对材料的微观结构进行观察和分析的过程和结果。

通过本次实验，我们可以进一步了解TEM技术的原理和应用，以及探索TEM在研究材料结构和属性方面的潜力。

概述TEM是一种通过透射电子束来观察材料内部结构的高分辨率显微镜。

它利用电子的波粒二象性和电子束与样品相互作用的特点，通过收集被透射电子打散的信息，可以获取高分辨率、高对比度的图像，并对材料结构进行分析。

本次实验中，我们将使用TEM对一种材料的微观结构进行观察和分析。

正文1. 实验准备1.1 选择合适的样品：TEM可以观察金属、陶瓷、生物材料等多种材料的微观结构，我们在本次实验中选择了一种具有典型结构的纳米材料作为观察对象。

1.2 制备样品：为了得到高质量的TEM图像，我们需要制备薄而透明的样品。

通常，可以通过机械切割、电子刻蚀等方法来制备样品。

1.3 处理样品：为了降低图像中的辐射损伤和噪音等因素的影响，我们需要对样品进行预处理。

例如，可以使用特殊的染料来增强样品的对比度。

2. TEM操作2.1 样品加载：将制备好的样品放置在TEM的样品架上，并确保样品位置准确。

TEM通常需要进行真空操作，以减少氧气和水蒸汽等对电子束的干扰。

2.2 电子束对准：通过调节TEM仪器的参数，如电子束聚焦、缺陷消除和光学系统对仪器进行调试，以获得清晰的图像。

2.3 图像获取：通过控制电子束的扫描和探测器的运行，将透射电子信号转化为电信号，并记录成数字图像。

3. TEM数据分析3.1 图像处理：对于获取的TEM图像，需要进行一定的处理以去除噪音、增强对比度和调整亮度。

可以使用图像处理软件进行这些操作。

3.2 纳米颗粒分析：通过对TEM图像中纳米颗粒的计数、尺寸测量和形状分析等，可以获得纳米颗粒的粒径分布和结构形态等信息。

3.3 晶体学分析：通过对TEM图像中的晶体衍射环和棱柱面的分析，可以得到晶体的晶格参数、晶体学分类和结构定量等信息。

实验四透射电镜（TEM）一、目的要求（1）了解透射电子显微镜的基本构造、原理与方法；（2）了解透射电子显微镜图谱的基本特征；（3）了解透射电子显微镜中的各种实验技术；（4）掌握透射电子显微镜样品的制样方法；（5）掌握对样品的电子衍射图样进行物相分析。

二、实验原理1.透射电子显微镜的结构与成像原理透射电子显微镜是以波长极短的电子束作为照明源，用电磁透镜聚焦成像的一种高分辨率、高放大倍数的电子光学仪器。

透射电子显微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。

成像方式与光学显微镜相似，只是以电子透镜代替玻璃透镜，放大后的电子像在荧光屏上显示出来。

2.电子衍射物相分析的原理电子衍射的基本原理和X射线衍射原理是一致的，都遵循布拉格方程：2d sinθ=λ，只有在d、θ、λ同时满足方程式时，面网才会产生电子衍射。

由于一种结晶物质的晶体成分、结构类型和点阵常数是一定的，因而当一定波长的电子束和结晶物质样品相互作用时，会产生唯一、与其对应的衍射花样，不可能有两种或多种晶体物质具有完全相同的多晶体衍射花样，也不可能有两种或多种晶体衍射花样对应同一结晶物质。

而两种或两种以上多晶体物质混合物的衍射花样即为组成该物质的单相衍射花样的几何叠加，因此，可以依据所获得的多晶体衍射花样确定晶体物质的种类。

三．实验内容与步骤1. 实验仪器本实验使用的德国Zeiss Libra 200FE透射电镜2. 制样方法（1）粉末样品因为透射电镜样品的厚度一般要求在100nm以下，如果样品厚度100nm，则先要用研钵把样品的尺寸磨到100nm以下，然后将粉末样品溶解在无水乙醇中，用超声分散的方法将样品尽量分散，然后用支持网捞起即可。

（2）薄膜样品制备薄膜样品分为一下几个步骤：A、将样品切成薄片（厚度100—200微米），对韧性材料（如金属），用线锯将样品割成小于200微米的薄片；对脆性材料可以刀将其解理或用金刚石圆盘锯将其切割，或用超薄切片法直接切割。

透射电镜实验报告一
班级：姓名：学号：分数：一、简述实验所用透射电镜电子光学系统的组成及各部分的作用。

二、给图2各个数字指示的位置标注名称并简要说明其作用。

三、简述透射电镜的成像原理。

四、在透射电镜中如何实现变倍和成像到衍射模式的转化？
透射电镜实验报告二
班级：姓名：学号：分数：一、透射电镜实验对样品的要求是什么，样品制备方法有哪些？
二、透射电镜明场成像和暗场成像在操作方法上有何不同？
三、举例说明如何提高透射电镜下图像的衬度。

四、解释下列名词
衍衬像明场像暗场像选区电子衍射。

透射电镜实验报告引言：透射电镜是一种重要的实验工具，广泛应用于物理、化学、材料科学等学科领域。

它能够通过透射电子束观察样品的原子结构和晶体缺陷，为科学研究提供了重要的帮助。

在本次实验中，我们将学习如何使用透射电镜，并通过观察和分析样品的透射电子图像，探索材料的微观结构。

实验目的：1. 了解透射电镜的工作原理和操作方法。

2. 观察和分析不同材料的透射电子图像，研究其晶体结构和缺陷。

实验步骤：1. 准备样品：选择一块具有明确结构的金属样品作为实验对象，将其切成薄片，并对其表面进行必要的清洁处理。

2. 将样品粘贴到透射电镜样品支架上，注意调整样品的位置和角度，使得透射电子束可以完全穿过样品。

3. 打开透射电镜的电源，调节加速电压和透镜参数，使得透射电子束的能量和取向适合观察样品的微观结构。

4. 通过透射电镜的控制台，调整透射电镜的对焦和对准，使得透射电子束能够在样品上形成清晰的投影。

5. 使用透射电镜的摄像设备，观察和记录样品的透射电子图像。

实验结果：在本次实验中，我们观察了两种不同结构的金属样品的透射电子图像，并进行了分析。

第一种样品是单晶金属。

通过透射电子图像，我们发现在样品中存在着明确的晶体结构，不仅可以看到晶体的外形，还能够观察到晶体内部的定向排列和晶格缺陷。

通过对晶格缺陷的分析，我们可以得出有关材料强度和磁性等性质的结论。

第二种样品是多晶金属。

与单晶金属不同，多晶金属样品的透射电子图像呈现出许多颗粒状的结构，这些结构对应着不同方向的晶体。

通过观察这些颗粒状结构的分布和排列，我们能够得出多晶材料的晶粒大小和定向度等信息。

讨论和结论：透射电镜实验的结果验证了该仪器在材料科学研究中的重要性。

通过观察和分析样品的透射电子图像，我们能够深入了解材料的微观结构、晶格缺陷以及其他重要的物理性质。

这对于材料的设计、改进和性能评估具有重要的意义。

然而，在实验中也存在一些限制。

首先，透射电子图像的分辨率受到透射电镜本身的限制，这限制了我们对晶体结构的详细观察。

透射电镜样品制备实验报告1. 引言透射电镜（Transmission Electron Microscope, TEM）是一种常用的高分辨率显微镜，常用于观察材料的微观结构和成分。

在进行透射电镜观察前，我们需要制备透射电镜样品，确保样品的质量和制备过程的可重复性。

本实验报告将详细介绍透射电镜样品制备的步骤和注意事项。

2. 实验步骤2.1 样品选择与切割在制备透射电镜样品时，我们首先需要选择适合的材料。

根据需要观察的性质和结构，选择合适的材料样品。

常用的样品包括金属薄膜、纳米材料等。

选定样品后，使用适当的工具将样品切割成适当大小的块状。

2.2 样品固定将切割好的样品固定在透射电镜网格上。

网格有不同规格和材质可供选择，根据实际需要选择合适的网格。

将样品小心地放置在网格上，确保样品的平整和固定。

2.3 样品薄化透射电镜观察需要样品足够薄。

样品薄化的方法有多种，常用的方法包括机械研磨和电解腐蚀。

在机械研磨过程中，我们可以使用研磨装置对样品进行逐渐薄化，直到达到所需的厚度。

电解腐蚀方法则通过在特定电解液中进行电解，使样品表面逐渐溶解，从而达到薄化的目的。

2.4 样品清洗和干燥薄化后的样品需要进行清洗，以去除可能存在的污染物或杂质。

使用合适的溶剂对样品进行清洗，注意避免破坏样品。

清洗后，将样品放置在洁净的环境中进行干燥。

干燥的方法可以采用自然风干或使用特定的干燥设备进行加速干燥。

2.5 网格装配将制备好的样品网格装配到透射电镜样品架上。

注意避免样品与其他物质接触，保持样品的干净和完整。

3. 注意事项在进行透射电镜样品制备实验时，需要注意以下事项：•实验室要求：在有经验的指导下进行实验，遵守实验室的安全规定和操作规程。

•样品选择：根据需要观察的性质选择合适的材料样品。

•切割技术：使用适当的切割工具和技术，确保样品切割的平整和准确。

•样品固定：确保样品固定在透射电镜网格上，避免样品松动或移位。

•薄化技术：选择合适的薄化方法，并控制好薄化的厚度，以确保样品达到所需的薄度。