TEM系统由以下几部分组成
电子:发射电子,由阴极、栅极、阳极组成。阴极管发射的电子通过栅极上的小孔形成射线束,经阳极电压加速后射向聚光镜,起到对电子束加速、加压的作用。
聚光镜:将电子束聚集,可用已控制照明强度和孔径角。
样品室:放置待观察的样品,并装有倾转台,用以改变试样的角度,还有装配加热、冷却等设备。
物镜:为放大率很高的短距透镜,作用是放大电子像。物镜是决定透射电子显微镜分辨能力和成像质量的关键。
中间镜:为可变倍的弱透镜,作用是对电子像进行二次放大。通过调节中间镜的电流,可选择物体的像或电子衍射图来进行放大。
透射镜:为高倍的强透镜,用来放大中间像后在荧光屏上成像。此外还有二级真空泵来对样品室抽真空、照相装置用以记录影像。
物镜
处于样品室下面,紧贴样品台,是电镜中的个成像元件,在物镜上产生哪怕是极微小的误差,都会经过多级高倍率放大而明显地暴露出来,所以这是电镜的一个重要部件,决定了一台电镜的分辨本领,可看作是电镜的心脏。
特点 物镜是一块强磁透镜,焦距很短,对材料的质地纯度、加工精度、使用中污染的状况等工作条件都要求极高。致力于提高一台电镜的分辨率指标的问题,便是对物镜的性能设计和工艺制作的综合考核。尽可能地使之焦距短、像差小,又希望其空间大,便于样品操作,但这中间存在着不少相互矛盾的环节。
中间镜(intemediate lens)和投影镜(projection lens)
在物镜下方,依次设有中间镜和投影镜、第2投影镜,以共同完成对物镜成像的进一步放大任务。从结构上看,它们都是相类似的电磁透镜,但由于各自的位置和作用不尽相同,故其工作参数、励磁电流和焦距的长短也不相同。电镜总放大率:M=MO·MI·MP1·MP2即为物镜、中间镜和投影镜的各自放大率之积。当电镜放大率在使用中需要变换时,就必须使它们的焦距长短相应做出变化,通常是改变靠中间镜和投影镜线圈的励磁工作电流来达到的。电镜操纵面板上放大率变换钮即为控制中间镜和投影镜的电流之用。
对中间镜和投影镜这类放大成像透镜的主要要求是:在尽可能缩短镜筒高度的条件下,得到满足高分辨率所需的高放大率,以及为寻找合适视野所需的低放大率;可以进行电子衍射像分析,做选区衍射和小角度衍射等特殊观察;同样也希望它们的像差、畸变和轴上像散都尽可能地小。
为什么会出现这样奇怪的现象?为什么更好的分辨率却没有得到更真实的图像?前面我们已经说到,电子束是由扫描线圈的脉冲信号控制,电子束在试样表面并不是连续扫描,而是逐点跳跃式的扫描。一般扫描电镜的采集像素比较大,我们会误以为是连续扫描。既然扫描电镜是束斑间断跳跃式的轨迹,那么电子束就有一定的覆盖面积。
束斑中心的距离取决于放大倍数和采集像素大小。当束斑较大时,束斑覆盖比较;但是当束斑减小时,束斑的覆盖区域也越来越小,所以有的特征形貌会从束斑两个跳跃中心穿过而没有被覆盖到,所以相应的形貌特征也不会反映在图像上,这就造成了信息的丢失。像上述例子,在大倍数小,束斑之间跳跃间距小,足够覆盖特征形貌,但是缩小倍数后,跳跃距离变大,束斑不足以覆盖所有的特征形貌,有的线条就反映不出来。
以上信息由专业从事鞭毛负染观察测试服务的科锐诺于2024/7/28 11:23:42发布
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