湖南大学：《材料测试技术（材料X射线衍射与电子显微分析）》课程教学资源（PPT课件讲稿）第九章 复型技术（质厚衬度原理）

第九章 复型技术(质厚衬度原理) 0概述 o质厚衬度原理 2021/2/22

2021/2/22 1 第九章 复型技术（质厚衬度原理） o概述 o质厚衬度原理

91概述 衬度:是指试样不同部位由于对入射电 子作用不同,经成象放大系统后,在显 示装置上(图象)显示的强度差异。 2021/22

2021/2/22 HNU-ZLP 2 9.1 概述 衬度：是指试样不同部位由于对入射电 子作用不同，经成象放大系统后，在显 示装置上（图象）显示的强度差异

●透射电镜图象衬度包括 ●振幅衬度:是由于离开试样下表面的电子,部分 被物镜光阑挡掉不能参与成象造成的,是揭示试 样≥20A细节的主要机制 散射衬度(质量厚度衬度) ●衍射衬度 相位衬度:是试样内各点对入射电子作用不同, 导致它们在试样出口表面上相位不一,经成象放 大系统让它们重新组合,使相位差转换成强度差 而形成的,是揭示≤10A物体细节的主要机制 (如结构象、原子象等) 2021/22 3

2021/2/22 HNU-ZLP 3 透射电镜图象衬度包括： ⚫ 振幅衬度：是由于离开试样下表面的电子，部分 被物镜光阑挡掉不能参与成象造成的，是揭示试 样20 Å细节的主要机制。 ⚫ 散射衬度（质量厚度衬度） ⚫ 衍射衬度 ⚫ 相位衬度：是试样内各点对入射电子作用不同， 导致它们在试样出口表面上相位不一，经成象放 大系统让它们重新组合，使相位差转换成强度差 而形成的，是揭示 10 Å物体细节的主要机制 （如结构象、原子象等）

e92质厚衬度原理 2021/2/22

2021/2/22 4 9.2 质厚衬度原理

戎象原理 1、/概念 入射电子进入试样后,与试样原子的原 子核和核外电子发生相互作用,使入射 电子发生散射: ●弹性散射—入射电子与原子核的作用主要 发生弹性散射,只发生方向变化而能量不变; 非弹性散射——入射电子与核外电子的作用 主要发生非弹性散射,其方向和能量均发生 变化。 2021/22 5

2021/2/22 HNU-ZLP 5 一、成象原理 1、概念 入射电子进入试样后，与试样原子的原 子核和核外电子发生相互作用，使入射 电子发生散射： ⚫ 弹性散射——入射电子与原子核的作用主要 发生弹性散射，只发生方向变化而能量不变； ⚫ 非弹性散射——入射电子与核外电子的作用 主要发生非弹性散射，其方向和能量均发生 变化

由于试样上各部位对电子的散射能力不 同所形成的衬度称为散射衬度(质厚衬 度),主要用于分析复型成象和粉末试 样成象。 2021/22 6

2021/2/22 HNU-ZLP 6 由于试样上各部位对电子的散射能力不 同所形成的衬度称为散射衬度（质厚衬 度），主要用于分析复型成象和粉末试 样成象

2、成象过程 ●如图。物镜光阑放在物镜的后焦面上 光阑孔与透镜同轴 散射角大的电子被光阑挡住,只有与光 轴平行及散射角很小的那一部分电子可 以通过光阑孔; ●如图中A点比B点对电子散射能力强,则 AB 即图象上A点比B'点暗 2021/22 7

2021/2/22 HNU-ZLP 7 2、成象过程 如图。物镜光阑放在物镜的后焦面上， 光阑孔与透镜同轴； 散射角大的电子被光阑挡住，只有与光 轴平行及散射角很小的那一部分电子可 以通过光阑孔； 如图中A点比B点对电子散射能力强，则 IAIB，即图象上A'点比B '点暗

A 试样 电磁 透镜 物镜 光阑 B(B LA 2021/22 8

2021/2/22 HNU-ZLP 8 试样 电磁 透镜 物镜 光阑 IA I0 I0 A B B'(IB) A'(IA) IB

明场象和暗场象 用物镜光阑挡掉散射电子的方法所得到 的图象称为明畅象。 用物镜光阑挡住直接透过的电子,使散 射电子从光阑孔穿过成象,这样得到的 电子图象称为暗场象。实现暗场象的方 法有两种: ●A.使光阑孔偏离透镜轴 ●B.使入射电子束倾斜 2021/22 9

2021/2/22 HNU-ZLP 9 二、明场象和暗场象 用物镜光阑挡掉散射电子的方法所得到 的图象称为明场象。 用物镜光阑挡住直接透过的电子，使散 射电子从光阑孔穿过成象，这样得到的 电子图象称为暗场象。实现暗场象的方 法有两种： ⚫ A. 使光阑孔偏离透镜轴 ⚫ B. 使入射电子束倾斜

A使光阑孔偏离B使入射电子束倾斜 2021/2/22 10

2021/2/22 HNU-ZLP 10 A.使光阑孔偏离 B.使入射电子束倾斜