电镜的基本原理1透射电镜幻灯片资料.ppt

在18900倍下对PVC树脂进行观测第二章电镜的基本原理和构造一、电镜的发展历史20世纪20年代，发现电子流具有波动的性质，是一种电磁波，其波长比光波短10万倍以上．如果能够制成一台用电子束成像的电子显微镜，分辨本领便可大大提高．自1932年德国Ruska和Knoll研制出第一台电子显微镜，至今已60余年．经过半个多世纪的发展，今天的透射电子显微镜(TEM)不仅是一台放大倍数可达100万倍以上，可以直接分辨小到一两个埃的单个原子的显微镜，并且还能进行纳米尺度的晶体结构及化学组成分析，成为全面评价固体微观结构的综合性仪器．1.显微镜的分辨率光学显微镜的分辨率为光波波长的一半(约为2000Å)，眼睛的分辨率为0.2mm，因此光学显微镜最大放大倍数为1000倍,超过这个数值并不能得到更多的信息，而仅仅是将一个模糊的斑点再放大而已．多余的放大倍数称为空放大。为了看清楚原子．电镜必须有优于2.5Å的原子尺寸的分辨率和50万~100万倍的放大倍数，否则就不能在底片上记录下原子的存在。目前200kV电镜的技术水平已达到放大倍数100万倍，点分辨率1.9Å，晶格分辨率1.4Å．目前最高水平仪器的品格分辨率可达０.５Å．基本可以在底片上记录下原于的存在，清晰地反映原子在空间的排列．为什么电子显微镜有这么高的分辨率和放大倍数呢？加速电压与电子波波长的关系

1kv0.388A2kv0.274A3kv0.274A
10kv0.122A20kv0.0589A50kv0.0536A
100kv0.037A200kv0.0251A500kv0.0142A

2.电子显微镜的构造成像系统在电镜中，物镜产生的一次放大像还要经过中间镜和投影镜的放大作用而在荧光屏上得到三次放大像．中间镜的物面与物镜的像面相重，而投影镜的物面又与中间镜的像面相重．这样，中间镜把物镜产生的放大像投影到投影镜的物面上，再由投影镜把它投射到荧光屏上．3.电子显微镜与光学显微镜的比较4.电镜构造的两个特点（2）高真空。分辨率大孔径角的磁透镜，100KV时，分辨率可达0.005nm。实际TEM只能达到0.1－0.2nm，这是由于透镜的固有像差造成的。
提高加速电压可以提高分辨率。已有300KV以上的商品高压(或超高压)电镜，高压不仅提高了分辨率，而且允许样品有较大的厚度，推迟了样品受电子束损伤的时间，因而对高分子的研究很有用。但高加速电压意味着大的物镜，500KV时物镜直径45－50cm。
对高分子材料的研究所适合的加速电压，最好在250KV左右。电镜最大的放大倍数等于肉眼分辨率(约0.2mm)除以电镜的分辨率0.2nm，因而在106数量级以上。1、样品需置于直径为2－3mm的铜制载网上，网上附有支持膜；

2、样品必须很薄，使电子束能够穿透，一般厚度为100nm左右；

3、样品应是固体，不能含有水分及挥发物；
4、样品应有足够的强度和稳定性，在电子线照射下不至于损坏或发生变化；

5、样品及其周围应非常清洁，以免污染而造成对像质的影响。样品的一般制备方法★表面起伏状态所反映的微观结构问题；

★观测颗粒的形状、大小及粒度分布；

★观测样品个各部分电子射散能力的差异；

★晶体结构的鉴定及分析。★电子数目越多．散射越厉害，透射电子就越少，从而图像就越暗
★样品厚度、原子序数、密度对衬度也有影响，一般有下列关系：
a．样品越厚，图像越暗；
b．原于序数越大，图像越暗；
c．密度越大，图像越暗
其中，密度的影响最重要，因为高分子的组成中原于序数差别不大，所以样品排列紧密程度的差别是其反差的主要来源。9.电子显微镜原理概述透射电子特征X射线背景散射电子10.透射电镜在材料表征中的应用碳纳米管？多样的碳纳米管多样的碳纳米材料