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电子行业透射电子显微学引言透射电子显微学是一种重要的技术，被广泛应用于电子行业。
它通过使用高能电子束和特殊的探测器，可以观察和研究材料的微观结构和化学成分。
透射电子显微学在电子行业中有着许多重要应用，如芯片制造、纳米材料研究等。
本文将介绍透射电子显微学的原理、应用和未来发展方向。
1. 透射电子显微学原理透射电子显微学的原理基于电子的波粒二象性和电子与物质相互作用的机制。
当高能电子束通过样品时，它们与样品中的原子和电子发生相互作用，产生散射和吸收现象。
通过测量透射电子的强度和能量分布，可以得到有关样品的信息。
透射电子显微学使用的主要设备是透射电子显微镜（TEM）。
TEM由电子枪、透镜系统、样品台和探测器等部分组成。
电子枪产生和加速电子束，透镜系统用于聚焦电子束，样品台用于固定样品并调整位置，探测器用于检测透射电子。
2. 透射电子显微学应用透射电子显微学在电子行业中有许多重要应用。
2.1 芯片制造芯片是电子产品中最核心的组成部分之一。
透射电子显微学可以提供关于芯片的微观结构和材料的详细信息。
通过观察芯片的晶体结构、材料缺陷等，可以优化芯片制造工艺，提高芯片性能和可靠性。
2.2 纳米材料研究纳米材料在电子行业中有着广泛应用，并具有独特的性质和潜在的应用价值。
透射电子显微学可以帮助研究人员观察和研究纳米材料的结构、形貌和化学成分。
这对于理解纳米材料的性质和优化纳米材料的合成方法具有重要意义。
2.3 薄膜分析薄膜是许多电子器件中常见的材料。
透射电子显微学可以帮助研究人员观察和分析薄膜的结构和性质。
通过了解薄膜的微观结构和成分分布，可以优化薄膜的制备工艺，改善薄膜的性能和可靠性。
3. 透射电子显微学的未来发展透射电子显微学在电子行业中具有重要的地位，但仍然存在一些挑战和发展机遇。
3.1 分辨率提高透射电子显微学的分辨率决定了它对材料微观结构的观察能力。
当前透射电子显微学的分辨率已经非常高，但对于某些纳米材料和探测条件下，仍然存在一定的局限性。
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。
透射电子显微镜实验透射电子显微镜实验一实验目的1．了解透射电子显微镜的工作原理。
2．二实验仪器电子枪聚光镜系统三实验原理透射电子显微镜内部结构图2表示：透射电子显微镜由电子枪(照明源、接地阳极、光阑等)、双聚光镜、物镜、中间镜、投影镜等组成.电子显微镜的热发射电子枪由高温的钨丝尖端发射电子，高级的场发射电子枪在高电场驱动下通过隧道效应发射电子.场发射电子束的亮度显著提高，同时能量分散度(色差)显著减少,使电子束直径会聚到1nm以下仍有相当的束流.双聚光镜将电子枪发出的电子会聚到样品，经过样品后在下表面形成电子的物波，物波经过物镜、中间镜、投影镜在荧光屏或照相底片上形成放大象.为了获得更高的性能，目前生产的新型TEM的结构更为复杂,如透镜有:聚光镜两个，会聚小透镜,物镜，物镜小透镜，三个中间镜，投影镜等.这样的结构可以在很大范围内改变像的放大倍数,并被用来实现扫描透射成像(STEM,需要利用偏转线圈)、微衍射和微分析(加上X射线能谱仪).透射电子显微镜光路图图4图4是透射电子显微镜阿贝成像原理光路图.物波在物镜的焦平面上形成衍射图样，各个衍射波经过透镜汇聚成第一中间像。
改变中间镜、投影镜电流(即改变它们的焦距)，将试样下表面的物波聚焦到荧光屏或底片上得到的是显微像(左).当中间镜、投影镜改变焦距将焦平面的衍射图样聚焦到荧光屏或底片上得到的是衍射图样(右).透射电子显微镜的一大优点是：可以同时提供试样的放大像和对应的衍射图样。
得到显微像后在第一中间象处放置选区光阑选出需要的局部图象，再次得到的衍射图样就是和选区(最小选区为几百nm)图像对应的电子衍射图样.先用闪烁的红色箭头表示试样、第一中间象、第二中间象和显微象的形成过程.接着用闪烁的三个圆斑表示物镜焦平面上的衍射图样经过中间镜和投影镜形成衍射图样的过程.实验内容实验的操作内容：开机A1.开总电源后，开冷却水电源，并确认其工作正常A2.按下电镜主机上power方框内的EVAC键，可在20~30分钟达到高真空加高压B1.确认仪器处于高真空状态后，按一下power方框内的COL键B2.置BIAS钮于适当的位置，按一下READY/OFF键，再按一下所选的高压键，高压将逐步达到所选值，从HV/BEAM表上可确认高压已加上。
电子行业透射电子显微分析1. 引言透射电子显微分析（Transmission Electron Microscopy，TEM）是一种非常重要的材料分析技术，在电子行业中有着广泛的应用。
通过TEM 技术，我们可以观察材料的微观结构，并了解其原子级别的成分和性质。
本文将介绍电子行业中透射电子显微分析的原理、仪器及其在电子行业中的应用。
2. 原理透射电子显微分析的原理是利用电子束与样品相互作用产生的散射信号来观察样品的微观结构。
当入射电子束通过样品时，它们与样品中的原子和结构相互作用，会发生散射、吸收、透射等现象。
通过探测和分析这些散射信号，我们可以获得关于样品的丰富信息。
透射电子显微分析主要包括以下几个方面的原理：2.1 透射电子显微镜（TEM）的工作原理透射电子显微镜是透射电子显微分析的核心设备。
它由电子源、透镜系统、样品台、探测器和图像采集系统等组成。
电子源产生高速电子束，通过透镜系统聚焦到样品上。
样品与电子束相互作用，产生散射或透射信号。
探测器接收并记录这些信号，并通过图像采集系统生成样品的图像。
2.2 晶体学原理透射电子显微分析可以通过对样品中的晶体结构进行观察和分析，获得关于晶体结构的信息。
晶体学原理涉及到晶体的结构、晶胞参数、晶体缺陷等内容。
通过探测电子束的散射模式和衍射图样，可以确定样品的晶体结构和晶胞参数。
2.3 电子束与样品的相互作用当电子束与样品相互作用时，会发生散射、吸收和透射等现象。
散射过程中，电子束与样品中的原子或晶体结构相互作用，会改变其传播方向和速度，从而产生散射信号。
吸收过程中，电子束被样品中的原子或结构吸收或散射，导致电子束的衰减。
透射过程中，电子束可以透过样品而不发生散射或吸收。
根据不同的散射和吸收方式，可以获得样品不同的信息。
3. 仪器透射电子显微分析需要使用透射电子显微镜和其他相关设备来进行实验和观察。
这些仪器具有高分辨率、高稳定性和高探测灵敏度等特点，为透射电子显微分析提供了必要的工具。
第一章倒易点阵及电子衍射基础
1. 正、倒点阵基本矢量之间的关系。
答：
2. 倒易矢量、零层倒易面和正点阵的对应关系。
3. 正点阵和相应倒易点阵的对应关系。
4. 为什么单晶电子衍射图是二维（零层）倒易平面的投影？
5. 结构因子及其物理意义。
6. 偏离参量。
第二章单晶电子衍射图的分析及标定
1. 晶带定律及其应用。
2. 尝试校核法标定单晶电子衍射图的步骤。
3. 完成单晶衍射图的标定。
4. 标定单晶电子衍射图的注意事项。
第三章孪晶电子衍射图的分析1. 孪晶倒易点阵的对称关系。
2. 完成孪晶衍射图的标定。
第四章菊池衍射图的分析及应用1. 菊池线位置随晶体取向的变化。
2. 菊池衍射图的应用（测定偏离参量s）。
第五章两相取向关系的测定
1. 利用已知取向关系的变换矩阵标定两相的电子衍射图。
2. 利用矩阵分析法测定两相取向关系（未知）的步骤。
第六章高阶劳厄区电子衍射图的分析及应用
1. 高阶劳厄斑点的几何特征。
2. 标定高阶劳厄斑点指数。
第七章晶体的其它衍射效应及复杂衍射花样特征1. 超点阵斑点的几何特征。
2. 二次衍射斑点的几何特征。
第八章晶体薄膜的衍射衬度原理1. 消光距离。
2. 衍衬运动学理论的基本假设及其相应的实验条件。
3. 等厚条纹和等倾条纹。
第九章晶体缺陷和第二相的衍衬分析
1. 晶体缺陷的不可见性及其判据。
2. 测定位错布氏矢量的方法原理。
3. 面心立方晶体中层错的可见性及层错的衬度特征。
4. 影响测定位错密度结果准确性的因素。
5. 第二相的衬度。
6. α边界、π边界和δ边界的衬度特征。
第十章弱束暗场技术
1. 弱束暗场成像原理。
2. 弱束像的类型及其操作。
