[资源] 【专题】TEM培训系列I：基础

Originally posted by Platinum at 2009-8-20 15:23:
电子最大的特点是带电。这不废话嘛。但是因为静电相互作用非常的强。有多强呢，费曼曾经做过一个估计，相距一米的两人如果体内少了1％的电子，两人之间的斥力将大的足以翘动整个地球。电子带电这一特点使电镜具有非常高的空间分辨率，也使电子显微学的相关理论相比X射线衍射和中子衍射来说变得更复杂。对于X射线衍射和中子衍射，运动学理论是很好的近似。但对电子衍射来说，即使对只有10纳米厚的样品的做定量分析，动力学效应也是不可忽略的。这是后话。

Originally posted by Platinum at 2009-8-23 17:47:
所谓非弹性散射就是指入射电子与样品之间发生了能量交换。通常是入

射电子将能量给了样品，即能量损失。为此我们有电子能量损失谱，是

分析材料成分和电子结构的重要方法。（题外话：有没有可能入射电子

从样品获得能量呢？来个电子能量获得谱？呵呵。）

电子的非弹性散射在理论处理上比弹性散射要复杂一些。不过我们大都

不会去做那些繁琐的计算。如果只是说说而已，那就简单了。高能电子

在样品里碰啊碰的，丢掉一些能量，也不足为奇。有那些主要过程呢？

一是电子激发：入射电子把样品中的电子从低能级打到高能级。这通常

又分成两类：芯电子的激发和价电子的激发。相对价电子来说，把芯电

子打出来需要更多的能量。而且不同原子的芯电子能级不同，芯电子的

激发可用来鉴定原子的种类，即化学分析。价电子的激发主要用来分析

样品的电子结构和光学性能。

另一类激发涉及样品中所有粒子的集体行为，如声子激发和等离子激发

。前者导致的能量损失很小，大约几十个meV。目前的电子能量损失谱

仪的能量分辨率好的也就100meV，因此激发了声子的电子与弹性散射的

电子在能量上分不开。等离子激发通常需要十几个电子伏特。

Originally posted by Platinum at 2009-8-25 11:43:
电镜的高分辨当然有很多原因，前面也已经提到过了，比如波长短，可聚焦等等。但带电（因而与被分析物质有很强的交互作用）这一点的确是最根本原因。中子也可以有很短的波长，但不可能有什么高分辨的中子显微镜。

Originally posted by temedx at 2009-8-24 01:21:
EDS是元素获得电子的能量激发内部电子，而后引起的系列电子跃迁，EELS则是相反，看的是电子的能量损失，可以说二者是互补的。不过EDS的分辨率只有125 eV，而EELS则有0.1 eV，所以前者无法分析元素价态，而后者可以。EELS比EDS贵一个数量级，也是有道理的

Originally posted by temedx at 2009-8-26 00:41:
嗯，X射线的成像目前一般用Frensel栅盘来聚焦，所以分辨率能到几十纳米就很不错了，而且价格很贵，稍微象点样的，就百万刀。不过好处是样品不用那么薄了，X射线可以比电子轻而易举的穿透厚样品，得到三维结构。

Originally posted by temedx at 2009-8-27 08:02:


看样子版主用过这种显微镜？现在国内刚刚开始推广。

Originally posted by Platinum at 2009-8-31 15:26:
描述电子枪的性能主要指标有：亮度、能量分辨率、相干性。上述几种电子枪的各项指标都依次增加。当然价格也依次增加。不过配备不同电子枪的电镜的价格相差悬殊，主要倒不在于电子枪本身的价格，而是与之配套的真空、电源、物镜等设备的性能指标都相应地提高了。