物镜
处于样品室下面,紧贴样品台,是电镜中的个成像元件,在物镜上产生哪怕是极微小的误差,都会经过多级高倍率放大而明显地暴露出来,所以这是电镜的一个重要部件,决定了一台电镜的分辨本领,可看作是电镜的心脏。
特点 物镜是一块强磁透镜,焦距很短,对材料的质地纯度、加工精度、使用中污染的状况等工作条件都要求极高。致力于提高一台电镜的分辨率指标的问题,便是对物镜的性能设计和工艺制作的综合考核。尽可能地使之焦距短、像差小,又希望其空间大,便于样品操作,但这中间存在着不少相互矛盾的环节。
衍射图样的动态范围通常非常大。对于晶体样品,这个动态范围通常超出了CCD所能记录的大范围。因此TEM通常装备有胶卷暗盒以记录这些图像。对衍射图样点对点的分析非常复杂,这是由于图像与样品的厚度和方向、物镜的失焦、球面像差和色差等等因素都有非常密切的关系。尽管可以对格点图像对比度进行定量的解释,然而分析本质上非常复杂,需要大量的计算机来计算。衍射平面还有更加复杂的表现,例如晶体格点的多次衍射造成的菊池线。在会聚电子束衍射技术中,会聚电子束在样品表面形成一个极细的探针,从而产生了不平行的会聚波前,透射电镜技术服务,而汇聚电子束与样品的作用可以提供样品结构以外的信息,例如样品的厚度等等。扫描电子显微镜是一种多功能的仪器,具有很多的性能,是用途为广泛的一种仪器,它可以进行如下基本分析:
(1)三维形貌的观察和分析;
(2)在观察形貌的同时,进行微区的成分分析。
①观察纳米材料。所谓纳米材料就是指组成材料的颗粒或微晶尺寸在0.1~100 nm范围内,在保持表面洁净的条件下加压成型而得到的固体材料。纳米材料具有许多与晶态、非晶态不同的、的物理化学性质。纳米材料有着广阔的发展前景,将成为未来材料研究的重点方向。扫描电子显微镜的一个重要特点就是具有很高的分辨率,现已广泛用于观察纳米材料。
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