场发射透射电子显微镜

透射电镜的工作原理透射电镜（Transmission Electron Microscope，简称TEM）是一种利用电子束来观察样品的微观结构的高分辨率显微镜。

与光学显微镜不同，透射电镜使用的是电子而不是可见光来照射样品，因此能够获得比光学显微镜更高的分辨率。

透射电镜的工作原理涉及到电子的产生、聚焦、透射、成像和检测等多个方面，下面将详细介绍透射电镜的工作原理。

1. 电子的产生。

透射电镜使用的是电子束来照射样品，因此首先需要产生电子。

电子产生的常用方法是热发射和场发射。

热发射是利用热能使金属表面的电子逃逸而产生电子，而场发射则是利用电场使电子从金属表面逃逸。

在透射电镜中，通常使用的是热发射电子源，即利用钨丝或钨钢合金丝受热后发射电子。

2. 电子的聚焦。

产生的电子束需要经过一系列的聚焦系统，使其成为一个细小的束流，以便能够准确地照射到样品上。

透射电镜的聚焦系统通常包括电子透镜和磁透镜。

电子透镜利用电场来聚焦电子束，而磁透镜则利用磁场来聚焦电子束。

通过合理设计和调节，可以使电子束聚焦到非常小的尺寸，从而获得高分辨率的成像能力。

3. 电子的透射。

经过聚焦系统聚焦后的电子束将照射到样品上，这时的电子束被称为透射电子束。

透射电子束穿过样品时，会与样品中的原子和分子发生相互作用，产生散射和吸收。

透射电镜通过检测透射电子束的变化来获取样品的结构信息。

4. 成像。

透射电镜的成像原理是利用透射电子束与样品相互作用后产生的信号来获取样品的结构信息。

透射电镜通常采用透射电子显微镜来观察样品。

透射电子显微镜通过探测透射电子束的强度和位置来获得样品的结构信息，然后将这些信息转换成图像显示出来。

5. 检测。

透射电镜的检测系统通常包括电子探测器和图像处理系统。

电子探测器用于探测透射电子束的强度和位置，然后将这些信息传输给图像处理系统。

图像处理系统将探测到的信息转换成图像，并进行增强和处理，最终显示在显示屏上供用户观察。

总结来说，透射电镜的工作原理涉及到电子的产生、聚焦、透射、成像和检测等多个方面。

场发射电子显微镜技术指标1．产品配置要求1.1 场发射扫描电镜主机1套1.2 X射线能谱仪(电制冷) 1套1.3标准附件及工具1套1.4离子溅射仪 1套1.5导电胶带 2卷1.6 场发射灯丝 1根1.7电脑 2台1.8彩色激光打印机 1台2．技术规格2.1 组成：该设备由主机(包括真空系统、电子光学系统、检测器)，自动变压器，冷却循环水系统，X射线能谱仪(SDD)，计算机，标准工具及附件组成。

*2.2 分辨率：1.0nm (15kV，WD=4mm);2.0nm (1kV，WD=1.5mm)常规模式1.4nm(1KV，WD=1.5mm)电子减速功能2.3 加速电压：0.5 ~ 30kV，0.1kV/步2.4 放大倍率：×20 ~ ×800,000*2.5 物镜光栏：加热自清洁式、四孔、可移动物镜光栏2.6 样品室：2.6.1移动范围：X：0~50mm；Y：0~50mm；Z：1.5~30mm；T：-5~70°；R：360°2.6.2最大样品尺寸：100mm*2.7 全自动五轴马达台样品台2.8 电子光学系统具有多种工作模式，可实现高分辨、大束流、大工作距离及磁性样品观测2.9探测器: 具有高位和低位二次电子探头高位探头可选择接受二次电子像或背散射像，并混合*2.10 扫描模式：TV扫描(扫描速度不低于25帧/秒)，慢扫描，用于观察和记录2.11 操作/显示：PC/AT兼容，WindowsXP操作系统2.12 图像储存：640×480，1280×960，2560×1920，5120×3480像素图像文件格式：BMP，JPEG，TIFF2.13数据记录：胶卷号，加速电压，微米标尺，放大倍率，日期，时间，工作距离*2.14电子图像移动：±12μm (WD=8mm)2.15真空系统：2.15.1全自动真空系统2.15.2真空度：10-7Pa (电子枪)；10-4Pa (样品室)*2.15.3真空泵：分子泵×1台；机械泵1台；离子泵×3台2.15.4保护：断电、漏电、真空保护2.16 X射线能谱仪2.16.1探测器制冷方式：电制冷型。

透射电子显微镜的原理透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope，简称TEM）是一种利用电子束来观察和研究物质的光学仪器。

与光学显微镜相比，透射电子显微镜具有更高的分辨率，能够观察到更小尺寸的物体和更细微的结构。

1.电子源：透射电子显微镜使用热阴极或冷场发射阴极作为电子源。

热阴极通过电子加热产生热电子，冷阴极则利用材料的特殊电子发射特性产生电子束。

2.透镜系统：透射电子显微镜使用一系列电磁透镜来控制和聚焦电子束。

其中包括准直透镜、对焦透镜、物镜透镜和投影透镜。

这些透镜通过调节电流和电压来控制电子束的聚焦和成像。

3.样品台：样品台是支撑和处理样品的平台。

它通常具有位置调节和倾斜功能，以使得样品的成像角度和位置能够被调整。

4.探测器：透射电子显微镜使用不同的探测器来测量透射电子的强度和散射电子的角度。

最常用的探测器是透射电子探测器和散射电子探测器。

5.图像显示系统：透射电子显微镜的图像显示系统通常由CCD摄像机和显示器组成。

CCD摄像机将透射电子的信号转化为电信号，并通过计算机处理后在显示器上显示。

透射电子显微镜的分辨率取决于电子波长。

与可见光相比，电子具有更短的波长，能够给出更高的分辨率。

透射电子的波长约为0.004纳米到0.1纳米，比可见光的波长小3个数量级。

因此，透射电子显微镜能够观察到比光学显微镜更小的物体和更细微的结构。

透射电子显微镜的应用广泛，包括材料科学、生物学、纳米技术等领域。

在材料科学中，透射电子显微镜可以用来观察和研究材料的晶体结构、晶格缺陷以及元素分布等。

在生物学中，透射电子显微镜可以用来观察和研究生物分子的结构和细胞的超微结构。

在纳米技术中，透射电子显微镜可以用来观察和研究纳米材料和纳米器件的性质和性能。

总而言之，透射电子显微镜通过利用电子束来观察和研究物质的原理，具有较高的分辨率和广泛的应用领域。

它在科学研究和工业生产中发挥着重要的作用，为我们提供了深入认识和理解微观世界的工具。

物理实验中透射电子显微镜的使用指南透射电子显微镜（Transmission Electron Microscopy，简称TEM）是现代物理实验中一种非常重要的工具，它能够提供高分辨率的观测和分析样品的微观结构和成分。

本文将为您介绍透射电子显微镜的使用指南。

一、透射电子显微镜的原理与构造透射电子显微镜利用电子束通过样品并形成细致的图像，它的原理是基于电子的波粒二象性以及电子与样品相互作用的特性。

透射电子显微镜通常由电子源、透镜系统、样品台和显像系统等组成。

电子源是透射电子显微镜的核心部件，常用的电子源包括热阴极和场发射阴极。

透镜系统负责控制和聚焦电子束，它由透镜、磁透镜和计数器等组成。

样品台用于固定和转动样品，使得电子束可以满足不同角度的入射条件。

显像系统则负责收集电子束通过样品后的信息，并将其转化成可见图像。

二、透射电子显微镜的样品制备透射电子显微镜对样品制备要求极高，首先需要将样品制备成薄片，以保证电子束能够穿透样品并形成可观测的图像。

常用的样品制备方法有机械切割、电子束刻蚀和离子薄化等。

在样品制备过程中，还需要注意避免样品表面的污染和氧化。

在制备过程中，可以采用真空环境、惰性气体保护或氮气氛等方法来防止样品受到污染。

同时，也要注意避免样品上的含水气泡，可以通过超声震荡或去离子水清洗等方法去除。

三、透射电子显微镜的操作指南在使用透射电子显微镜时，需要注意以下几点：1. 系统预热：在使用透射电子显微镜之前，需要进行系统预热以达到稳定的工作状态。

预热时间通常为数小时，具体时间取决于仪器和操作要求。

2. 加热和冷却样品：透射电子显微镜可以在不同温度下观察样品。

在进行加热或冷却样品之前，需要确保样品和样品台可以承受相应的温度，并根据需要选择正确的加热或冷却装置。

3. 对溶液样品的观察：如果需要观察溶液样品，可以将样品制备在薄碳膜或其他透明基底上，并在观察前进行干燥。

同时，还应注意避免样品在高真空下蒸发或结晶。

tem的工作原理
TEM（Transmission Electron Microscope，透射电子显微镜）
的工作原理是利用电子束的穿透性和波粒二象性，对物质的内部结构进行观察和分析。

TEM的工作原理可以概括为以下几个步骤：
1. 电子源发射电子束：TEM中通常采用热阴极或场发射阴极
作为电子源，通过加热或加电的方式产生电子束。

电子束在电子枪中发射出来，并进入加速管道。

2. 加速电子束：电子束进入加速管道后，受到静电场的加速作用，速度逐渐增加。

通常在加速管道中使用电压差使电子束加速。

3. 束缚电子进产生物质的相互作用：加速的电子束进入样品室，在进入样品之前，通过减速器减少电子束的能量，以避免对样品的损伤。

4. 物质的相互作用：电子束与样品中的物质相互作用时，发生散射、透射、吸收等过程。

散射会导致电子的偏转，通过探测器可以得到样品的散射图像信息。

5. 透射电子成像：经过样品的透射电子束会被透射电子透镜系统聚焦，进入投影平面，形成透射电子显微图像。

透射电子显微图像通过透射电子显微镜的成像系统将样品的微观结构放大到人眼可见的范围。

6. 分析和显示：透射电子显微图像通过相应的探测器进行采集和处理，利用计算机技术进行图像增强和重建，最终以图像的形式显示出来。

TEM的工作原理基于电子束的特性，能够实现对样品高分辨率的显微观测。

它在物理学、材料科学、生物学等领域有着广泛的应用，可以揭示物质的微观结构和性质，为科学研究提供了重要的工具和方法。

场发射扫描电子显微镜使用方法说明书一、引言场发射扫描电子显微镜（以下简称场发显微镜）是一种高分辨率的显微镜，利用电子束与样品相互作用产生的信号来获取样品表面的形貌和结构信息。

本说明书将详细介绍场发显微镜的使用方法，帮助用户正确操作和利用该仪器。

二、仪器准备在使用场发显微镜之前，需进行以下准备工作：1. 保证实验室环境在恒定的温度和湿度下，避免影响仪器性能。

2. 检查仪器电源和相关线缆的连接是否牢固，并确保电源供应稳定。

3. 准备待观察的样品，并确保样品表面干净、光滑。

三、开机及基本操作1. 打开仪器电源，待仪器完成自检后，进入操作界面。

2. 鼠标操作：使用鼠标控制光标移动至所需功能区域，并点击打开相应功能菜单。

3. 设置扫描参数：选择扫描模式、像素大小等参数，以适应不同样品的观察需求。

4. 样品安装：将待观察的样品安装到样品台上，并使用调节螺丝微调样品的位置，保证与电子束的最佳对准。

5. 自动对焦：使用自动对焦功能，校准焦距，确保样品图像清晰可见。

四、图像观察与分析1. 扫描图像获取：点击“扫描”按钮，开始获取样品表面的扫描图像。

图像会逐行扫描，根据设定参数生成图片。

2. 放大与缩小：使用鼠标左键点击图像区域，可进行图像的放大和缩小操作。

右键点击可还原图像原始大小。

3. 焦点平移：使用光标控制器或滚轮移动焦点位置，观察样品各个区域的细节。

4. 图像调节：根据需要调整图像的亮度、对比度等参数，以获得更清晰的图像。

5. 图像保存：观测到满意的图像后，点击“保存”按钮，将图像保存到指定路径，便于后续分析与报告撰写。

五、仪器维护与操作注意事项1. 仪器维护：固定时间段内对仪器进行清洁和维护，清除积尘，以保证仪器正常运行。

2. 样品处理：在安装样品之前，确保样品表面干净，避免影响观察效果。

避免使用尖锐物体接触样品，防止刮伤样品表面。

3. 仪器操作：在操作中避免突然断电，以免损坏仪器设备。

操作完毕后，及时关闭仪器电源。

场发射扫描电子显微镜一、场发射扫描电子显微镜大体原理被加速的高能电子束照射到样品上(在高真空状态下)，入射电子束与样品彼此作用，产生各类信号，通过不同的探测器检测各类不同的信号, 即能够取得有关样品的各类信息。

例如, 最多见的二次电子信息, 就能够直接取得样品表面的图像信息。

场发射扫描电子显微镜(与一般扫描电镜不同的是采纳高亮度场发射电子枪, 从而取得高分辨率的高质量二次电子图象)能够观看和检测非均相有机材料、无机材料及微米、纳米材料样品的表面特点。

是纳米材料粒径测试和形貌观看有效仪器。

可普遍用于生物学、医学、金属材料、高分子材料、化工原料、地质矿物、商品检测、产品生产质量操纵、宝石鉴定、考古和文物鉴定及公安刑侦物分析等。

1. 光学显微镜与扫描电子显微镜光学显微镜是用可见光照射在样品表面，反射光通过一系列玻璃透镜放大后而呈现出样品的放大图象，由于波长和光干与限制, 极限只能观看到小至m左右的颗粒。

与光学显微镜不同，场发射扫描电子显微镜(电子束波长极短)是用电子束在样品表面扫描，电子束轰击样品表面，释放出二次电子和反射电子等，通过二次电子探测器检测二次电子信号, 按相同扫描规律, 在荧光屏上成像。

由于二次电子信号与样品的原子系数大小和入射角有关, 而入射角因样品表面粗糙度(形貌)而转变, 故可直接取得高质量的样品表面形貌图象。

而扫描图象景深大, 取得的二次电子图象有“三维空间成效”(立体感相当好)。

目前, 高分辨率场发射扫描电子显微镜能观看到小至1nm (对一般样品一样只能观看几纳米以上的样品)左右的颗粒。

2. 电子束与样品的彼此作用入射电子照射到样品上，其中一部份几乎不损失其能量地在样品表面被弹性散射回来，把这一部份电子称为背散射电子(BE)；若是样品超级薄，那么入射电子的一部份会穿过样品，将这一部份电子称为透射电子(TE)；其余电子的全数能量都在样品内消耗掉而为样品所吸收，即为吸收电子(AE)；另外，入射电子会将样品表面(大约10nm)层的电子打出样品表面，发射出能量极小(<50eV)的二次电子(SE)，其中也包括由于俄歇(Auger)效应而产生的具有特点能量的俄歇电子。

ac-haadf-stem的原理
AC-HAADF-STEM是一种高角度偏转自适应场发射透射电子显微镜技术，其原理基于透射电子显微镜的原理和高角度偏转(HAAD)的原理。

透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope, TEM)是一种利用透射电子来对材料进行显微观察的仪器。

它通过透射电子束穿过样品，然后通过透射电子显微镜的物镜透镜聚焦，在屏幕上形成样品的放大影像。

透射电子显微镜可以获得材料的详细内部结构和成分的信息。

高角度偏转(HAAD)则是一种通过偏转透射电子束的方法，可以增强材料内部的结构和成分对比度。

在HAADF-STEM中，电子束通过强烈的高角度偏转，在样品中产生高能电子散射。

这些高能电子经过电子探测器的检测，生成高角度偏转散射电子图像。

AC-HAADF-STEM则结合了自适应场发射和高角度偏转，以进一步增强探测和分辨率。

自适应场发射是一种通过调整物镜透镜中的适应场发射电子束的极性和强度，来优化透射电子的波前形状和相位的方法。

这样可以减少透射电子束的散射和像散点，提高成像的对比度和清晰度。

AC-HAADF-STEM利用自适应场发射和高角度偏转，可以获得更高的分辨率和对比度。

通过优化适应场发射电子束的相位和波前形状，可以改善电子束的聚焦性能，减少散射和像散点的影响。

同时，高角度偏转散射电子图像可以提供更多的结构
和成分信息，使得显微镜成像更加详细和准确。

因此，AC-HAADF-STEM结合了自适应场发射和高角度偏转的原理，在透射电子显微镜中实现了更高的分辨率和对比度，能够提供更全面和准确的材料结构和成分信息。