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透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)與成像原理

透射電子顯微鏡結(jié)構(gòu)成像原理透射電子顯微鏡是以波長(zhǎng)極短的電子束作為照明源,用電磁透鏡聚焦成像的一種高分辨率、高放大倍數(shù)的電子光學(xué)儀器。There are four main components to a transmission electron microscope:(1) an electron optical column(2) a vacuum system(3) the necessary electronics (lens supplies for focusing and deflecting the beam and the high voltage generator for the electron source)(4) software

電子光學(xué)系統(tǒng)(鏡筒)(an electron optical column)是其核心,它的光路圖與透射光學(xué)顯微鏡相似,如圖所示,包括:照明系統(tǒng),成像系統(tǒng),觀察記錄系統(tǒng)。

圖2-1 投射顯微電鏡構(gòu)造原理和光路

照明系統(tǒng)組成:由電子槍、聚光鏡(1、2級(jí))和相應(yīng)的平移對(duì)中、傾斜調(diào)節(jié)裝置組成。作用:提供一束亮度高、照明孔徑角小、平行度高、束斑小、束流穩(wěn)定的照明源。為滿足明場(chǎng)和暗場(chǎng)成像需要,照明束可在20-30范圍內(nèi)傾斜。1. 電子槍電子槍是電鏡的電子源。其作用是發(fā)射并加速電子,并會(huì)聚成交叉點(diǎn)。 目前電子顯微鏡使用的電子源有兩類:熱電子源——加熱時(shí)產(chǎn)生電子,W絲,LaB6場(chǎng)發(fā)射源——在強(qiáng)電場(chǎng)作用下產(chǎn)生電子,場(chǎng)發(fā)射電鏡FE熱陰極電子源電子槍的結(jié)構(gòu)如圖2-2所示,形成自偏壓回路,柵極和陰極之間存在數(shù)百伏的電位差。電子束在柵極和陽(yáng)極間會(huì)聚為尺寸為d0的交叉點(diǎn),通常為幾十um。 柵極的作用:限制和穩(wěn)定電流。

2. 聚光鏡從電子槍發(fā)射出的電子束,束斑尺寸大,相干性差,平行度差,為此,需進(jìn)一步會(huì)聚成近似平行的照明來(lái),這個(gè)任務(wù)由聚光鏡實(shí)現(xiàn),通常有兩級(jí)聚光鏡來(lái)聚焦。如圖2-3。

C—為強(qiáng)磁透鏡, C—弱磁透鏡,長(zhǎng)焦,小α。 2 為了調(diào)整束斑大小還在C2聚光鏡下裝一個(gè)聚光鏡光欄。通常經(jīng)二級(jí)聚光后可獲得N,um的電子束斑。 同時(shí),為了減小像散,在C下還要裝一個(gè)消像散器,以校正磁場(chǎng)成軸對(duì)稱性的。 2 電子槍還可以傾斜2—30,以實(shí)現(xiàn)中心磁場(chǎng)成像。

標(biāo)簽: 原理 成像 結(jié)構(gòu) 電子顯微鏡 透射

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