PDF《第三部分》

第三部分 电子显微分析

第一章 电子显微镜基本原理 电子显微分析

1 概述

2 电子波的波长

3 电磁透镜

4 电磁透镜的缺陷

5 电磁透镜的景深和焦长

6 电子显微镜的构成

7 与光学显微镜的比较

1 概述(1) 1926年德国柏林大学Knoll和Roska研制出第一台 电镜,电子显微镜从一诞生,首先在医学及生物学 上得到应用,随后用于金属材料研究.

1949年海登莱西(Heidenreich)第一个用透射 电镜观察了用电解减薄的铝试样;

50年代开始,电镜直接观察到位错层错等以前只 能在理论上描述的物理现象;

1970年日本学者首次用透射电镜直接观察到重金 属金的原子近程有序排列,实现了人类两千年来直 接观察原子的夙愿. 电子显微分析

第一章 电子显微镜基本原理

1 概述(2) 电子显微镜包括以下三种类型的仪器: 扫描电子显微镜:用于微形貌观察、显微成 (SEM) 分分析(scaning) 透射电子显微镜:用于微结构分析、微形貌 (TEM) 观察(transmission) 电子探针:微区成分分析、显微形貌观察 (EPMA) (电子探针(probe)和扫描电镜没有本质的区别,孔径 半角α不同) 电子显微分析

第一章 电子显微镜基本原理

1 概述(3) 光学显微镜的局限性 任何显微镜的用途都是将物体放大,使物 体上的细微部分清晰地显示出来. 假如物体上两个相隔一定距离的点,利用 显微镜把他们区分开来,这个距离的最小极 限,即称为显微镜的分辨率,或分辨本领 (resolving power). 人的眼睛的分辨本领为0.5mm左右. 电子显微分析

第一章 电子显微镜基本原理

1 概述(4) ?r0:两物点的间距;

λ:光线的波长;

n : 介质的折射率;

Nsinα : 数值孔径(N.A) . 电子显微分析

第一章 电子显微镜基本原理 根据光学原理,两个发光点的分辨距离为: 将玻璃透镜的一般参数代入上式,在介质为油的 情况下,n=1.5,其数值孔径N.A=1.25-1.35, 上式可化简为:

1 概述(5) 这说明,显微镜的分辨率取决于可见光的 波长,而可见光的波长范围为390 C 760nm,故而光学显微镜的分辨率不可能高 于200A. 电子显微分析

第一章 电子显微镜基本原理

1 概述(6) 为进一步提高分辨率,唯一的可能是利用短波 长的射线. 例如用紫外线(