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电子显微镜的工作是进入微观世界的工作。我们平常所说的微乎其微或微不足道的东西,在微观世界中,这个微也就不称其微,我们提出用纳米作为显微技术中的常用度量单位,即1nm=10-6mm。
扫描电镜成像过程与电视成像过程有很多相似之处,而与透射电镜的成像原理完全不同。透射电镜是利用成像电磁透镜一次成像,而扫描电镜的成像则不需要成象透镜,其图象是按一定时间、空间顺序逐点形成并在镜体外显像管上显示。
二次电子成象是使用扫描电镜所获得的各种图象中应用泛,分辨本领的一种图象。我们以二次电子成象为例来说明扫描电镜成象的原理。
现代的TEM经常装备有允许操作人员将样品倾斜一定角度的夹具,以获得特定的衍射条件,而光圈也放在样品的上方以允许用户选择能够以合适的角度进入样品的电子束。这种成像方式可以用来研究晶体的晶格缺陷。通过认真的选择样品的方向,不仅能够确定晶体缺陷的位置,也能确定缺陷的类型。如果样品某一特定的晶平面仅比强的衍射角小一点点,任何晶平面缺陷将会产生非常强的对比度变化。然而原子的位错缺陷不会改变布拉格散射角,因此也就不会产生很强的对比度。
进行材料断口的分析。扫描电子显微镜的另一个重要特点是景深大,图象富有立体感。扫描电子显微镜的焦深比透射电子显微镜大10倍,比光学显微镜大几百倍。由于图象景深大,植物组织电镜技术服务,故所得扫描电子象富有立体感,具有三维形态,能够提供比其他显微镜多得多的信息,这个特点对使用者很有价值。扫描电子显微镜所显示的断口形貌从深层次、高景深的角度呈现材料断裂的本质,在教学、科研和生产中,有的作用,在材料断裂原因的分析、事故原因的分析以及工艺合理性的判定等方面是一个强有力的手段。
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