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1、透射電鏡的襯度1.什么叫襯度?襯度是指在熒光屏或照相底片上,眼睛能觀察到的光強度或感光度的差別。2.透射電鏡的像襯度?透射電鏡的像襯度來源于樣品對入射電子束的散射.其是圖象上不同區(qū)域間明暗程度的差別。由于圖像上不同區(qū)域間存在明暗程度的差別即襯度的存在,才使得我們能觀察到各種具體的圖像??煞譃樗姆N基本類型:質(zhì)厚襯度、衍射襯度、相位襯度和原子序數(shù)襯度。振幅襯度相位襯度質(zhì)量厚度襯度(質(zhì)厚襯度)衍射襯度(衍襯)TEM襯度分辨率20>?分辨率<20?原子序數(shù)襯度襯度分類圖示我們先來了解一下?:埃,是一個長度單位,常用來表示光
2、波的波長及其他微小長度。單位換算:1埃(?)=10-10米延伸一下,就是:1m=103mm=106μm=109nm=1010?質(zhì)厚襯度樣品:非晶態(tài)復型樣品原因:因為樣品不同微區(qū)之間的原子序數(shù)或厚度存在差異原理:它是建立在非晶樣品中原子對電子的散射和透射電子顯微鏡小孔徑成像的基礎上的。質(zhì)厚襯度成像光路圖衍射襯度樣品:晶體薄膜樣品原因:因為厚度大致均勻,原子序數(shù)也無差別,因此,是由樣品各處衍射束強度的差異所形成。原理:由樣品各處滿足布拉格條件程度的差異造成的。衍射襯度成像明場成像暗場成像只讓中心透射束穿過物鏡光欄形成
3、的衍襯像稱為明場像。只讓某一衍射束通過物鏡光欄形成的衍襯像稱為暗場像。操作上,是利用單一透射束通過物鏡光欄成明場像,或利用單一衍射束通過物鏡光欄成暗場像。明場像和暗場像均為振幅襯度,它們反映的是試樣下表面處透射束或衍射束的振幅大小分布,而振幅的平方可以作為強度的量度,因此,忽略雙束成像條件下電子在試樣中的吸收,明暗場像襯度進行互補,便能獲得了一幅通過振幅變化而形成襯度變化的圖像,其可以用于分析樣品的內(nèi)部結構及形貌,方便實用。衍射襯度成像衍射襯度這種襯度對晶體結構和取向十分敏感,當試樣中某處含有晶體缺陷時,意味著該處
4、相對于周圍完整晶體發(fā)生了微小的取向變化,導致了缺陷處和周圍完整晶體具有了不同的衍射條件,因此,憑借衍射襯度就可將缺陷顯示出來??梢姡@種襯度對缺陷是敏感的?;谶@一點,衍襯技術被廣泛應用于研究晶體缺陷。衍射襯度--以位錯為例位錯是一種線缺陷,表征位錯晶體學特性的基本物理量是它的柏氏b矢量。根據(jù)柏氏矢量與位錯線的關系,位錯可分為刃型(b⊥u位錯線)、螺型(b//u位錯線)和混合型(b即不平行也不垂直位錯線)。由于位錯的存在,在位錯線附近的某個范圍內(nèi)點陣將發(fā)生畸變,其應力和應變場的性質(zhì)均與b直接有關。不管何種類型的位錯
5、,都會引起在它附近的某些晶面發(fā)生一定程度的局部轉動,且離位錯線愈遠,轉動量愈小,如果采用這些畸變的晶面作為反射面,則衍射強度必將受到影響,從而產(chǎn)生襯度。位錯實例相位襯度樣品:試樣厚度小于l00nm,甚至30nm原因:試樣小原子及其排列狀態(tài)的直接顯示。原理:它是讓多束衍射光束穿過物鏡光闌彼此相干成象,象的可分辨細節(jié)取決于入射波被試樣散射引起的相位變化和物鏡球差、散焦引起的附加相位差的選擇。如何產(chǎn)生相位襯度產(chǎn)生相位襯度的方法由上可知,引入附加相位是產(chǎn)生相位襯度的方法,引入附加相位可以通過改變:物鏡的球差和欠焦量來實現(xiàn)。
6、DC-D’C’≈-0.5?f?2(?f–欠焦)(2n-1)?/2原子序數(shù)襯度Z襯度基于掃描透射電子顯微術(STEM):電子束掃描,環(huán)形暗場探測器STEM的像來源于當精細聚焦電子束(<2?)掃描樣品時,逐一照射每個原子柱,在環(huán)形探測器上產(chǎn)生強度的變化圖,從而提供原子分辨水平的圖像。圖解電子束原子柱環(huán)形探測器綜上所述,四種襯度的不同形成機制,反映了電子束與試樣物質(zhì)原子交互作用后離開下表面的電子波,通過物鏡以后,經(jīng)人為地選擇不同操作方式所經(jīng)歷的不同成像過程。在研究工作中,它們相輔相成,互為補充,在不同層次上,為人們提供不
7、同尺寸的結構信息,而不是互相排斥的。Thankyougoodbye!