Новая папка / 01 аберрации

Просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ),

Transmission electron microscopy (TEM)

Сейчас не удается отобразить рисунок.

2

Возможности ПЭМ:

Высокая (неограниченная) разрешающая способность

Возможность изучения практически всех основных носителей структурно чувствительных свойств вещества.

Возможность атомного разрешения – наблюдения атомов, кристаллической решетки, любых дефектов кристаллической решетки

Возможность электронного дифракционного анализа

Высокая локальность электронной дифракции (микродифракции) Мгновенная визуализация дифракционной картины Совместный анализ изображения и дифракционных эффектов Электронная дифракция от нанокристаллических объектов

Возможность локального элементного анализа

В настоящее время вплоть до по-атомного элементного анализа

Возможность исследования поведения объектов in situ

-непосредственно в процессе протекающих в них изменений:

движение дислокаций при пластической деформации; фазовые превращения при нагреве; образование радиационных объектов при облучении и т.д.

История:

1926 – 1-я магнитная линза. (Busch H.)

1927 – открытие дифракции электронов. (Davidson C.J., Germer L.N., Thompson G.P., Reid A.)

1932 – 1-й электронный микроскоп с магнитными линзами. (Knoll M. Ruska E.) 1934 – 1-е эл. микр. Изображение. (Marton L. - биологические объекты). 1949 – Полосы скольжения в Al. (Хейденрайх Р.)

1956 – Электронномикроскопическое обнаружение дислокаций. (Хирш П., Боллман).

1957 – Изображение кристаллической решетки. (Menter J.W., d = 7 Å). 1962 - Изображение кристаллической решетки. (d = 3 Å).

50-е годы – Создание теории контраста.

60-е – 70-е годы – Развитие высоковольтной (миллионы вольт) электронной микроскопии, электронной микроскопии высокого (d = 1 Å) разрешения, аналитической просвечивающей электронной микроскопии.

80-е – 90-е годы – Компьютерные методы обработки информации.

4

Основные характеристики электронного микроскопа

1.Разрешающая способность

2.Ускоряющее напряжение или энергия электронов

Ускоряющее напряжение

1.Определяет длину волны электронов λ = h/ P = h/ mv –

важнейший фактор разрешающей способности.

2.Определяет толщину исследуемого (просвечиваемого) объекта.

Е= 100 кВ – h ≈ 0.2 мкм = 200 нм = 2000 ангстрем.

Е = 2000 кВ - h ≈ 3 мкм

Структура очень тонких (менее 100-1500 нм) объектов не соответствует структуре исходных объемных образцов. Возможность проведения при больших h экспериментов in situ.

3.Определяет возможности элементного анализа за счет увеличения (при увеличении энергии электронов) интенсивности вторичного рентгеновского излучения.

4.Е = 600 кВ и более – интенсивное образование радиационных дефектов.

5.Яркость изображения, техника приготовления тонких фольг и др5.

1 вольт = 1 доллар (80-е годы)

Основные характеристики электронного микроскопа

Разрешающая способность

От чего зависит разрешающая способность

1. Длина волны (энергия) электронов.

2.Аберрации: Сферическая Хроматическая Астигматизм

3.Тип исследуемого объекта. Аморфные Кристаллические

Реплики, тонкие фольги или пленки

4.Характер электронномикроскопического контраста. Дифракционный