第11章电子衍射结构分析优秀PPT.ppt

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1、第11章电子衍射结构分析现在学习的是第1页，共23页011 012；111 001 In740In740合金晶内魏氏组织合金晶内魏氏组织 相的相的TEM形貌及其电子衍射图形貌及其电子衍射图现在学习的是第2页，共23页主要内容主要内容透射电镜的基本结构和成像原理透射电镜的基本结构和成像原理主要部件的结构和工作原理主要部件的结构和工作原理电子衍射概述电子衍射概述现在学习的是第3页，共23页1 1 透射电镜的基本结构和成像原理透射电镜的基本结构和成像原理现在学习的是第4页，共23页现在学习的是第5页，共23页现在学习的是第6页，共23页电子光学系统电子光学系统电源与控制系统电源与控制系统真空系统真空

2、系统透透射射电电子子显显微微镜镜的的构构造造现在学习的是第7页，共23页电电子子光光学学系系统统照明系统照明系统成像系统成像系统观察记录系统观察记录系统电子枪电子枪聚光镜聚光镜物镜物镜中间镜中间镜投影镜投影镜现在学习的是第8页，共23页透射电镜的构造原理和光路图1 电子枪2 阳极3 聚光镜光阑4 聚光镜5 样品6 物镜7物镜光阑8选区光阑9中间镜10投影镜11荧光屏或底片照明系统成像系统现在学习的是第9页，共23页电子光学系统中各部件的作用（电子光学系统中各部件的作用（1 1）电子枪照明系统聚光镜产生束斑直径几十微米的高速电子调节照明强度、孔径角和束斑大小现在学习的是第10页，共23页电子光学

3、系统中各部件的作用（电子光学系统中各部件的作用（2 2）成像系统物镜中间镜投影镜形成第一副高分辨电子显维图象，透射电镜的透射电镜的分辨率主要取决于物镜分辨率主要取决于物镜控制电镜的总放大倍数；控制成像成像或衍射衍射操作把中间镜成像进一步放大或缩小，达到照相要求现在学习的是第11页，共23页透射电镜成像与衍射操作的原理（透射电镜成像与衍射操作的原理（1 1）中间镜的物平面与物镜的焦平面重合中间镜的物平面与物镜的像平面重合成像 衍射现在学习的是第12页，共23页透射电镜成像与衍射操作的原理（透射电镜成像与衍射操作的原理（2 2）现在学习的是第13页，共23页2 2 主要部件的结构和工作原理主要部件

4、的结构和工作原理1)样品平移与倾斜装置(样品台)2)消像散器3)光阑现在学习的是第14页，共23页1)样品平移与倾斜装置(样品台)样品台的作用:承载样品;使样品在物镜极靴孔内平移、倾斜、旋转现在学习的是第15页，共23页2）消像散器把固有的椭圆形磁场校正成接近旋转对称的磁场现在学习的是第16页，共23页3）光阑光阑光阑 聚光镜光阑聚光镜光阑物镜光阑物镜光阑选区光阑选区光阑限制照明孔径角限制照明孔径角衬度光阑，提高成像衬度衬度光阑，提高成像衬度视场光阑，特定视场视场光阑，特定视场成像或衍射分析用成像或衍射分析用现在学习的是第17页，共23页3 3 电子衍射概述电子衍射概述电子衍射的特点（与电子衍

5、射的特点（与X X射线衍射对比）射线衍射对比）单晶体、多晶体及非晶体的电子衍射花样特征单晶体、多晶体及非晶体的电子衍射花样特征现在学习的是第18页，共23页3.1 3.1 电子衍射的特点（与电子衍射的特点（与X X射线衍射对比）射线衍射对比）1)1)电子波的波长比电子波的波长比X X射线短的多射线短的多,在同样满足布拉格定律在同样满足布拉格定律时时,它的衍射角它的衍射角非常小非常小,约为约为1010-2-2rad,rad,而而X X射线衍射时射线衍射时,最大角可接近最大角可接近/2./2.原因:根据布拉格定律:sin=/2d 1 常见晶体的晶面间距为10.1nm范围，所以用于衍射的X射线波长在

6、0.050.25nm范围,接近/2.通常透射电镜的加速电压为100200kV,即电子波的波长在10-210-3nm数量级,约为10-2rad.现在学习的是第19页，共23页2)2)电子衍射操作时采用薄膜样品电子衍射操作时采用薄膜样品,薄膜样品的倒易阵点会沿样品薄膜样品的倒易阵点会沿样品的厚度方向延伸成杆状的厚度方向延伸成杆状,于是于是,增加了倒易阵点和厄瓦尔德球相增加了倒易阵点和厄瓦尔德球相交的机会交的机会,结果使略微偏离布拉格条件的电子束也能发生衍射结果使略微偏离布拉格条件的电子束也能发生衍射.现在学习的是第20页，共23页3)3)由于电子波的波长短由于电子波的波长短,采用厄瓦尔德图解时采用

7、厄瓦尔德图解时,反射球的半径很大反射球的半径很大,在衍射角在衍射角较小的范围内较小的范围内,反射球面可以近似看成一个平面反射球面可以近似看成一个平面.可以认为可以认为,电子衍射产生的衍射斑点大致分布在一个二维倒易截电子衍射产生的衍射斑点大致分布在一个二维倒易截面内面内.这个结果使晶体产生的衍射花样能比较直观地反映各这个结果使晶体产生的衍射花样能比较直观地反映各晶面的位向晶面的位向,便于实际结构分析便于实际结构分析.现在学习的是第21页，共23页4)4)原子对电子的散射能力远高于它对原子对电子的散射能力远高于它对X X射线的散射能射线的散射能力力(约高出约高出4 4个数量级个数量级),),故电子衍射束的强度较大故电子衍射束的强度较大,摄摄取衍射花样时曝光时间仅需数秒钟取衍射花样时曝光时间仅需数秒钟.现在学习的是第22页，共23页3.2 3.2 单晶体、多晶体及非晶体的电子单晶体、多晶体及非晶体的电子衍射花样特征衍射花样特征单晶体单晶体多晶体多晶体非晶非晶思考题思考题:分析在分析在X-X-射线衍射仪上测量的单晶体、多晶体及非晶体的射线衍射仪上测量的单晶体、多晶体及非晶体的X-X-射线衍射花样的特征射线衍射花样的特征.现在学习的是第23页，共23页