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透射电子显微镜的成像原理可分为三种情况:
吸收像:当电子射到质量、密度大的样品时,主要的成相作用是散射作用。样品上质量厚度大的地方对电子的散射角大,通过的电子较少,像的亮度较暗。早期的透射电子显微镜都是基于这种原理。
衍射像:电子束被样品衍射后,样品不同位置的衍射波振幅分布对应于样品中晶体各部分不同的衍射能力,当出现晶体缺陷时,缺陷部分的衍射能力与完整区域不同,从而使衍射波的振幅分布不均匀,反映出晶体缺陷的分布。
相位像:当样品薄至100?以下时,电子可以穿过样品,波的振幅变化可以忽略,成像来自于相位的变化。
大型透射电镜大型透射电镜(conventional TEM)一般采用80-300kV电子束加速电压,不同型号对应不同的电子束加速电压,其分辨率与电子束加速电压相关,可达0.2-0.1nm,机型可实现原子级分辨。低压透射电镜低压小型透射电镜(Low-Voltage electron microscope,LVEM)采用的电子束加速电压(5kV)远低于大型透射电镜。较低的加速电压会增强电子束与样品的作用强度,从而使图像衬度、对比度提升,尤其适合高分子、生物等样品;同时,低压透射电镜对样品的损坏较小。 分辨率较大型电镜低,1-2nm。由于采用低电压,可以在一台设备上整合透射电镜、扫描电镜与扫描透射电镜
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