透射電子偏光顯微鏡的樣品以及顯微鏡的應用
發(fā)布人:shpuda發(fā)布時(shí)間:2014/4/30
透射電子偏光顯微鏡的工作原理是電子束穿過(guò)樣品后通過(guò)電子透鏡放大成像。雖然有幾萬(wàn)乃至上百萬(wàn)伏特電位的加速.無(wú)奈電子質(zhì)量太小,單個(gè)電子的能最仍然有限,所以能被電子穿透的材料必須非常薄,也就是說(shuō)透射電鏡的樣品要求非常薄,電子才能在熒光屏上成像。透射電子偏光顯微鏡能直接觀(guān)察的樣品必須是薄膜狀的。當樣品達到一定厚度時(shí),要觀(guān)察其表面狀貌,就需要專(zhuān)門(mén)制作完全反映它們狀貌的薄膜。具體方法是用一定的膠體,如火棉膠等涂硯在樣品欲觀(guān)察的表面上,等膠體固化后成為負膜,揭下負膜將其放在鍍膜機中鍍制正膜,一般為碳膜。溶解除去負膜后得到正確重現樣品觀(guān)察面狀貌的碳膜,將碳膜放人顯微鏡中觀(guān)察。
透射電鏡非常適合觀(guān)察生物切片及化學(xué)、物理薄膜。像考古學(xué)中動(dòng)物、植物的表皮分析,細胞組織觀(guān)察以及晶體薄膜的結晶錯位和相差、位差分析等等。對于金屬樣品,如果能制成薄腆,還可以進(jìn)行選區衍射或高分辨衍射。
對于較厚的樣品,電子束因為能反不夠而無(wú)法穿透,即使可以穿透,電子透過(guò)樣品后能童損失較大,可能會(huì )發(fā)生速度離散,從而帶來(lái)較大的色差,嚴重影響成像質(zhì)最。用復制的材料表面樣品可以觀(guān)察到材料的表面情況,如果是斷裂表面,可以看到疲勞線(xiàn)、滑移帶,然后追溯到斷裂源是有雜質(zhì)、有氣泡還是有細裂紋,進(jìn)而判斷斷裂發(fā)生的原因來(lái)自材料本身還是因為加工不當而引起的,另外,從表面狀貌還可以看到材料形成的不同條件引起材料結構的不同,從而分析材料加工條件及生產(chǎn)過(guò)程的控制。圖8.11是不銹鋼薄膜中觀(guān)察到的結晶的錯位情況,從中可以清楚看到中心處一個(gè)結晶錯位,圖8. 12周期性應力作用后的銅的滑移帶的電子偏光顯微鏡照片,由此照片分析應力的作用情況,從而分析其來(lái)源并找到避免應力的方法。圖8.13是一種鋼材在不同退火條件下的不同結構電子偏光顯微鏡照片,從中可以清楚地看到不同退火溫度對其材料結構的影響。
電子在穿透樣品時(shí)經(jīng)歷的各種相互作用使透射電子和散射電子中帶有材料信息.例如利用散射吸收引起的反差可獲得樣品的質(zhì)量密度的分布信息。對更薄的樣品,由電子波的相位變化引起的相位反差,可顯示出原子排列的圖像,從而提供結構與某些化學(xué)成分信息。但是。相位反差的形成過(guò)程中,透射波只是起了參考波的作用,所帶信息有限。所以材料分析不是透射電子偏光顯微鏡的主要用途。
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