穿透式电子显微镜 (TEM)

透射电镜之家 » 讨论区 » 经验共享 » 穿透式电子显微镜 (TEM)

需要登录并加入本群才可以回复和发新贴

打印 | 推荐 | 订阅 | 收藏

标题:穿透式电子显微镜 (TEM)

奥运[使用道具]
三级
Rank: 3

UID 28809
精华 0
积分 249
帖子 158
信誉分 100
可用分 918
专家分 0
阅读权限 255
注册 2009-10-26
状态离线

发表于 2010-6-8 14:55 资料个人空间短消息加为好友

小中大

电子显微镜 (electron microscope，EM) 一般是指利用电磁场偏折、聚焦电子及电子与物质作用所产生散射之原理来研究物质构造及微细结构的精密仪器。近年来，由于电子光学的理论及应用发展迅速，此项定义已嫌狭窄，故重新定义其为一项利用电子与物质作用所产生之讯号来鉴定微区域晶体结构(crystal structure， CS) 、微细组织 (microstructure，MS) 、化学成份(chemical compositioon，CC) 、化学键结(chemical bonding，CB) 和电子分布情况 (electronic structure，ES) 的电子光学装置。一般之电子显微镜，系如电子穿过试片，经电磁透镜系统的透镜放大效应，而得高倍率的影像，此类电子显微镜为穿透式电子显微镜(transmission electron microscope ，简称TEM)。

随着材料科学的进步，微结构在材料本身的性质上影响甚巨，因此欲了解材料本身的性质，就必须能够有良好的显微分析技术及工具。一般光学显微镜，受限于光波长、像差等因素，放大被率有限，在基于更高倍率的需求，新的『显微』设备便慢慢发展，电子显微镜就是其中之一，为一项利用电子与物质作用所产生之讯号来鉴定微区域结构、微细结构、化学成份、化学键结和电子分布情况的电子光学装置。

奥运[使用道具]
三级
Rank: 3

UID 28809
精华 0
积分 249
帖子 158
信誉分 100
可用分 918
专家分 0
阅读权限 255
注册 2009-10-26
状态离线

发表于 2010-6-8 14:55 资料个人空间短消息加为好友

小中大

电子显微镜主要的用途即在辨明各种讯号以作晶体结构、微细组织、化学成份、化学键结和电子分布情况分析。在材料科学上的应用，其中最显著者有:
(1)差排理论(dislocation theory)
(2)机械性质
(3)点缺陷
(4)辐射损伤(radiation damage)
(5)离子布植(ion implantation)
(6)相变化
(7)动力学研究(kinetic studies)
(8)表面层结构
(9)界面结构
(10)电子组件制程控制与失效分析
(11)磁性
(12)像对比理论
(13)非弹性散射理论
(14)电子光学系统
(15)表面位像(surface topography)
(16)微区域成份分析……。

因实际使用TEM时，其解像能之极限及整体之性能主要由电子枪之型态决定。其电子枪主要包括阴极和阳极两部分，其中阴极即灯丝(Filament)当成电子源，而阳极则作为加速之用。

奥运[使用道具]
三级
Rank: 3

UID 28809
精华 0
积分 249
帖子 158
信誉分 100
可用分 918
专家分 0
阅读权限 255
注册 2009-10-26
状态离线

发表于 2010-6-8 14:55 资料个人空间短消息加为好友

小中大

1.热游离式(Thermionic Emission)：(JEOL JEM-2000 FXII LaB6 TEM)
热游离发射即是利用加热至高温而使电子克服功函数(Work-Function)而脱离金属表面。使用钨丝时乃直接加热。钨丝成V形，当到达足够温度时，发射电子束。通常钨丝的电流A~60A/(cm2K2)，Ew=4.5eV，一般操作温度大约为2700K。Je可由Richardson公式算出，约为1.75A/ cm2，其寿命在10-5 torr的真空下平均40-80小时。

LaB6电子源由晶体方式生成，一般成棒状而顶端磨尖。采间接方式加热；由加热线圈将LaB6丝加热。其发射电子原理和使用钨丝时一样，符合Richardson定律。通常LaB6电子源之A~40A/(cm2K2)，Ew=2.4eV。一般操作时在尖端的温度为1700~2100K。Je可达102 (A/cm2 )。如在Je~10(A/cm2 )时使用寿命可超过10,000小时。使用LaB6丝比使用钨丝的好处很多，如Ew小、电流密度Je大、寿命较长等；但必须在较高之真空环境下操作(约10-6torr)，且不能直接加热。附加有英国Oxford公司的X光能谱分析仪

2. 场发射式 (Field Emission) ：(JEOL JEM-2010F Field Emission Gun TEM)
场发射是利用很大的电场，使电位壁障变得非常小，如此电子得以穿隧效应(Tunneling Effect)方式直接脱离固体表面。其灯丝之前端为一曲率半径非常小，约100~1000?之针尖，外加一约数kV之小电压即可产生高达107V/cm之高电场。此型电子显微镜可提供200 kV电子加速电压，放大倍率最大1.5 M倍。附加有英国Oxford公司的X光能谱分析仪以及Gatan公司的能量过滤器(Gatan image filter, GIF)。