1、第五章 透射电子显微镜结构n 5.1 电 子光学基 础 （ 5.1、 5.2、 5.3、 5.4、 5.5）n 5.2 透射 电 子 显 微 镜 （ TEM）的 结 构（ 5.6、 5.7）n 5.3 TEM的功能和 发 展（ 5.8）第五章 透射电子显微镜结构n 引言n 通常人眼能分辨的最小距离约 0.2mm，要观察更微小的细节，必须借助于观察仪器。显微镜的发明为人类观察和认识微观世界提供了可能。它的基本功能就是将细微物体放大至人眼可以分辨的程度。尽管各种显微镜的物理基础可能不同，但基本工作原理是类似的，即照明源照明束样品 荧光屏成像放大信息胡克显微镜 现代普通光学显微镜TEMn 光学显微镜
2、 就是利用可见光作为照明源的一种显微镜， 极限分辨率为 200nm，比人眼的分辨本领提高了约1000倍，但仍难以满足许多微观分析的要求。（徕卡） Leica DM系列金相显微镜TEM德国蔡司研究级金相倒置显微镜 Axiovert40 MAT n 现代科学技术的迅速发展，要求材料科学工作者能够及时提供具有良好力学性能的结构材料及具有各种物理化学性能的功能材料。而材料的性能往往取决于它的微观结构及成分分布。因此，为了研究新的材料或改善传统材料，必须以尽可能高的分辨能力观测和分析材料在制备、加工及使用条件下（包括相变过程中，外加应力及各种环境因素作用下等）微观结构和微区成分的变化，并进而揭示 材料成
3、分 工艺 微观结构 性能 之间关系的规律，建立和发展材料科学的基本理论TEMn 1934年 Ruska和 Knoll在 实验 室制作第一部穿透式 电 子 显 微 镜（ TEM)。 1938 年，第一部商售 电 子 显 微 镜问 世。在 1940年代，常用的 50 至 100 keV 之 TEM 其分辨率 约 在 l0 nm左右，而最佳分辨率 则 在 2至 3 nm之 间 。当 时 由于研磨 试 片的困 难 及缺乏应 用的 动 机，所以 鲜为 物理科学研究者使用。一直到 1950年代中期，由于成功地以 TEM观 察到不 锈钢 中的位 错 及 铝 合金中的小 G.P.区，再加上各种研究方法的改 进
4、 ， TEM学因此才一日千里， 为 自然科学研究者所广泛使用。 n 随着 电 子技 术 的 发 展，高分辨 电 子 显 微 镜 的 发 明将分辨率提高到原子尺度水平（目前最高 为 0.1nm），同 时 也将 显 微 镜单 一形貌 观 察功能 扩 展到集形貌 观 察、晶体 结 构分析、成分分析等于 一体。TEMn 透射电子显微镜（ TEM） 是一种能够 以原子尺度的分辨能力，同时提供物理分析和化学分析所需全部功能的仪器 。特别是选区电子衍射技术的应用，使得 微区形貌 与 微区晶体结构 分析结合起来，再配以能谱或波谱进行 微区成份 分析，得到全面的信息。Tecnai F30FEI200kV场发射透
5、射电子显微镜型号：JEM-2100F 参考价格： USD 1500000 产地：日本H-7650TEMJEM-3100F普通光学显微镜与 TEM工作原理的比较TEM5.1 光学显微镜的分辨率n 5.1 分辨率n 由于衍射效应，一个理想 物点 经过透镜成像时，在像平面上形成一个具有一定尺寸的中央亮斑和周围明暗相间的圆环构成的Airy斑 。 Airy斑的亮度84%集中在中央亮斑上，其余分布在周围暗环上。通常以第一暗环半径衡量Airy斑大小。TEMn 点光源通过透镜产生的 Airy斑半径 R0的表达式为n 其中： 光波长； n 透镜折射率； 透镜孔径角； M 放大倍数n 假设有两物点通过透镜成像后，在像平面上得到两个 Airy斑。当两个物点由远而近相互靠近时， 其相应 Airy斑也相互靠近直至发生重叠。TEM
