Электронный микроскоп физические основы оптическая схема режимы работы

Электронный микроскоп физические основы, оптическая схема, режимы работы, конструктивные особенности, основные параметры; образцы для ПЭМ

Просвечивающий электронный микроскоп JEM 1000 [Resolution] STEM 2. 0 nm (at 1000 k. V) TEM (lattice, point) 0. 16 nm (point, at 1000 k. V) 0. 10 nm (lattice, at 1000 k. V) [Magnification] STEM x 20, 000 ～ x 2, 000 TEM x 200 ～ x 1, 200, 000 [Electron source] Electron source La. B 6 Accelerating voltages*2 800, 1000 k. V [Specimen System] Specimen size 3 mmφ Travel range (mm) X, Y: ± 1 Z: ± 0. 5 [Option] *4

Просвечивающий электронный микроскоп JEM 2100 onfiguration Ultrahigh resolution*1 (UHR) High resolution*1 (HR) High contrast*1 (HC) Resolution(nm) 　Point 0. 194 0. 23 0. 31 　Lattice 0. 14 Acc. Voltage 80，100，120，160，200 k. V Spot Size ( in diameter) 　TEM mode 20～ 200 nm 1 to 5 μm 　EDS mode 0. 5 to 25 1. 0 to 25 　NBD mode nmφ 10 to 500 nm nmφ α selector 　CBD mode Magnification × 1, 000 to 80 　MAG mode × 2, 000 to 1, 500, 000 　LOW MAG × 50 to 6, 000 × 50 to 2, 000 mode 　SA MAG × 5, 000 to × 8, 000 to 800, 000 mode 400, 000 Specimen driving system 　Tilting angle ± 25/± 25° ± 35/± 30° ± 38/± 30° 　X / Y*2 　Tilting angle ± 25° ± 80° 　 X*3 2 (X, Y) 　Shift(mm) 0. 2 (Z± 0. 1 0. 4 (Z± 0. 2 mm)

Основные блоки просвечивающего электронного микроскопа Осветительная система обеспечивает освещение образца однородным параллельным пучком электронов Держатель образца обеспечивает перемещение, наклон образца Проекционная система Обеспечивает получение увеличенного изображения оразца Регистрационная система Обеспечивает регистрацию изображения

Электронная пушка

Электронная пушка термоэлектронная эмиссия

Электронная пушка термоэлектронная эмиссия Катоды кроссовер La. B 6 W 10 -30 мкм 50 -100 мкм

Электронная пушка полевая эмиссия • • Анод 1 обеспечивает полевую эмиссию электронов из катода (~ 1 k. V) Анод 2 обеспечивает ускорение электронов (~ 100 k. V)

Электронная пушка сравнение источников

Электромагнитная линза

Держатель образца

Диафрагма

Оптическая схема ПЭМ

Оптическая схема ПЭМ Образец Объективная линза Апертурная диафрагма Селекторная диафрагма Промежуточная линза Проекционная линза Экран 17

Образец Объективная линза Апертурная диафрагма Селекторная диафрагма Фокальная плоскость объективной линзы 1 -ое дифракционное изображение образца 1 -ое промежуточное изображение образца 18

Образец Объективная линза Апертурная диафрагма Селекторная диафрагма Промежуточная линза Фокальная плоскость объективной линзы 1 -ое дифракционное изображение образца 1 -ое промежуточное изображение образца Фокальная плоскость промежуточной линзы 2 -ое промежуточное изображение образца 19

Образец Объективная линза Апертурная диафрагма Селекторная диафрагма 1 -ое промежуточное изображение образца Промежуточная линза 2 -ое промежуточное изображение образца 20

Образец Объективная линза Апертурная диафрагма 1 -ое дифракционное изображение образца Селекторная диафрагма 1 -ое промежуточное изображение образца Промежуточная линза Фокальная плоскость объективной + промежуточной линзы 2 -ое дифракционное изображение образца 2 -ое промежуточное изображение образца 21

Образец Объективная линза Апертурная диафрагма 1 -ое дифракционное изображение образца Селекторная диафрагма 1 -ое промежуточное изображение образца Промежуточная линза 2 -ое дифракционное изображение образца Проекционная линза 2 -ое промежуточное изображение образца Фокальная плоскость проекционной линзы Экран Микроскопическое 22 изображение образца

Образец Объективная линза Апертурная диафрагма 1 -ое дифракционное изображение образца Селекторная диафрагма 1 -ое промежуточное изображение образца Промежуточная линза 2 -ое дифракционное изображение образца Проекционная линза Экран 2 -ое промежуточное изображение образца 3 -е дифракционное изображение образца Микроскопическое 23 изображение образца

Оптическая схема ПЭМ Образец Объективная линза Апертурная диафрагма Селекторная диафрагма Промежуточная линза Проекционная линза Экран 24

Образец Объективная линза Апертурная диафрагма Селекторная диафрагма Промежуточная линза Проекционная линза Экран Фокальная плоскость объективной линзы 1 -ое промежуточное изображение образца Фокальная плоскость промежуточной линзы 2 -ое промежуточное изображение образца Фокальная плоскость проекционной линзы Дифракционное 25 25 изображение образца

Образец Объективная линза Апертурная диафрагма Фокальная плоскость объективной линзы 1 -ое дифракционное изображение образца Селекторная диафрагма Фокальная плоскость промежуточной линзы 1 -ое промежуточное изображение образца Промежуточная линза 26

Образец Объективная линза Апертурная диафрагма 1 -ое дифракционное изображение образца Селекторная диафрагма 1 -ое промежуточное изображение образца Промежуточная линза 2 -ое дифракционное изображение образца Проекционная линза

Образец Объективная линза Апертурная диафрагма 1 -ое дифракционное изображение образца Селекторная диафрагма 1 -ое промежуточное изображение образца Промежуточная линза 2 -ое дифракционное изображение образца Проекционная линза Экран Фокальная плоскость проекционной линзы 2 -ое промежуточное изображение образца Дифракционное 28 28 изображение образца

Режимы работы • Микроскопический – увеличенное изображение структуры объекта • Дифракционный – дифракционная картина объекта Переход из микроскопического режима в дифракционный осуществляется за счет увеличения фокусного расстояния промежуточной линзы при уменьшении в ее обмотках силы тока

Назначение диафрагм • Апертурная– ограничивает число дифрагированных лучей, участвующих в формировании изображения • Селекторная– ограничивает область объекта, участвующую в формировании дифракционного изображения

Виды изображений • Изображение в светлом поле Апертурная диафрагма пропускает только проходящий луч, отсекая все дифрагированные • Изображение в темном поле Апертурная диафрагма пропускает только один дифрагированный луч, отсекая падающий и остальные дифрагированные • Прямое разрешение решетки Апертурная диафрагма пропускает несколько (два) дифрагированных лучей, изображение формируется при интерференции дифрагированных лучей

Формирование изображения в светлом и темном поле

Основные характеристики • Разрешение минимальное расстояние между точками объекта, которые дают различные изображения • Увеличение отношение размера изображения к размеру объекта • Глубина резкости расстояние между точками объекта по нормали к поверхности, изображение которых одинаково резкое • Ускоряющее напряжение

Просвечивающий электронный микроскоп JEM 1000 [Resolution] STEM 2. 0 nm (at 1000 k. V) TEM (lattice, point) 0. 16 nm (point, at 1000 k. V) 0. 10 nm (lattice, at 1000 k. V) [Magnification] STEM x 20, 000 ～ x 2, 000 TEM x 200 ～ x 1, 200, 000 [Electron source] Electron source La. B 6 Accelerating voltages*2 800, 1000 k. V [Specimen System] Specimen size 3 mmφ Travel range (mm) X, Y: ± 1 Z: ± 0. 5 [Option] *4

Просвечивающий электронный микроскоп JEM 2100 onfiguration Ultrahigh resolution*1 (UHR) High resolution*1 (HR) High contrast*1 (HC) Resolution(nm) 　Point 0. 194 0. 23 0. 31 　Lattice 0. 14 Acc. Voltage 80，100，120，160，200 k. V Spot Size ( in diameter) 　TEM mode 20～ 200 nm 1 to 5 μm 　EDS mode 0. 5 to 25 1. 0 to 25 　NBD mode nmφ 10 to 500 nm nmφ α selector 　CBD mode Magnification × 1, 000 to 80 　MAG mode × 2, 000 to 1, 500, 000 　LOW MAG × 50 to 6, 000 × 50 to 2, 000 mode 　SA MAG × 5, 000 to × 8, 000 to 800, 000 mode 400, 000 Specimen driving system 　Tilting angle ± 25/± 25° ± 35/± 30° ± 38/± 30° 　X / Y*2 　Tilting angle ± 25° ± 80° 　 X*3 2 (X, Y) 　Shift(mm) 0. 2 (Z± 0. 1 0. 4 (Z± 0. 2 mm)

Образцы • Тонкие фольги – толщина ~100 -200 нм. • Порошки - размер ~100 -200 нм. • Реплики Требования: • устойчивость в вакууме Способы приготовления (фольги) • Электролитическая или химическая полировка • Ионная полировка