电子衍射图谱解析
中国科学技术大学张庶元1内容提要TEM成像原理电子衍射谱的标定未知结构的衍射分析多次衍射效应孪晶的电子衍射谱孪晶面与电子束平行任意取向的孪晶电子衍射孪晶的迹线长周期结构(调制结构)电子衍射谱有序长周期结构密堆长周期结构缺陷引起的超结构菊池衍射谱织构衍射谱21927年,戴维孙、革末和汤姆孙的电子衍射实验证明了电子的波动性,为电子显微镜的诞生创造了条件。20世界30年代,德国E.Ruska教授与其导师研制出世界上第一台电子显微镜,为开展多种电子衍射实验提供了保证。70余年来,依托TEM的电子衍射实验,为材料结构的研究发挥了难以估量的作用。电子衍射与电子显微图象,以及成分分析结合,对固体微观形貌、晶体结构以及化学组成进行的研究,极大地丰富了固体物理、物体化学、材料科学、地质矿物等学科的相关知识,有力地促进了这些学科深入发展。3TEM电子衍射的特点:电子能量高,波长短,衍射角小,因而单晶的电子衍射斑点坐落在一个二维网格的格点上,相当于一个二维倒易点阵平面的投影,非常直观地显示出晶体的几何特征,使晶体几何关系的研究变得简单方便。原子对电子散射能力强(比X射线散射强度高104倍)。一方面,高的散射强度可以实现微小区域(几个纳米)的衍射花样的观测,适合于微晶、表面和薄膜的晶体结构研究;另一方面,强衍射束在晶体内易产生二次衍射,甚至多次衍射,导致衍射强度分析困难。在电子衍射图谱的分析中也往往要考虑二次衍射效应。4新型TEM主体结构
为了获得更高的性能,目前生产的新型TEM的结构更加复杂,如透镜有:聚光镜两个、汇聚小透镜、物镜、物镜小透镜、三个中间镜、投影镜等。这样的结构可以在很大范围内改变像的放大倍数,并被用来实现扫描透射成像(需要利用偏转线圈)、微衍射和微分析(加上X射线能谱仪)
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