实验3.TEM(投射电镜) 实验报告.doc

湖北大学化学化工学院
硕士研究生实验报告
课程名称《现代测试技术实验》
实验项目透射电子显微镜观察聚合物的微相分离结构
专业班级 2009应用化学
姓名叶青
学号 20091**********
一、实验目的
1、熟悉透射电子显微镜的基本结构,理解透射电镜的工作原理及像反差的形成原理。
2、初步掌握聚合物的制样技术和观察记录方法。
二、实验原理(摘选)
电子显微镜是以电子束为照明光源的显微镜。由于电子束在外部磁场或电场的作用下可以发生弯曲,形成类似于可见光通过玻璃时的折射现象,所以我们就可以利用这一物理效应制造出电子束的“透镜”,从而开发出电子显微镜。透射电镜(TEM)是以波长极短的电子束作为照明源,用电子透镜对透射电子聚焦成像的一种具有高分辨本领、高放大倍数的电子光学仪器。其特点在于我们是利用透过样品的电子束来成像。由于电子波的波长大大小于可见光的波长(,而紫光的波长为400nm),根据光学理论,我们可以预期电子显微镜的分辨本领应大大优于光学显微镜。事实上,。当透射电镜的照明源中插入了样品的膜之后,原来均匀的电子束就变得不均匀了。样品膜中质量厚度大的区域因散射电子多而出现电子数的不足,这样的区域经放大后就成了暗区,而样品膜中质量厚度小的区域因透过电子较多,散射电子较少而成为亮区。通过样品后的这种不均匀的电子束被荧光屏截获后,即成为反映样品信息的透射电镜黑白图像。这就是透射电镜中像反差的形成原理。对于那些质量厚度差别不大的样品,常常需要用电子染色的方法来加强样品本身或样品四周(背景)或样品的某些部分的电子密度,从而使不同区域散射电子的数量差别增大,进而改善图像的明暗差别即增强反差。
透射电子显微镜由三大部分组成:1、电子光学系统(镜体):照明源(电子枪聚光镜)、成像系统(样品室、物镜、中间镜、投影镜)、观察与记录系统;2、真空系统(机械泵油扩散泵);3、电源与控制系统(即电路系统)。电子光学系统通常称镜筒,是透射电子显微镜的核心,它的光路原理与透射光学显微镜十分相似。
TEM成像系统由物镜、中间镜和投影镜与样品室构成。
(1)物镜成一次像。决定透射电镜的分辨本领,要求它有尽可能高的分辨本领、足够高的放大倍数和尽可能小的像差。通常采用强激磁,短焦距的物镜。放大倍数较高,一般为100~300倍。。
(2)中间镜成二次像。弱激磁的长焦距变倍透镜,0~20倍可调。
(3)投影镜短焦距强磁透镜,最后一级放大像,最终显示到荧光屏上,称为三级放大成像。具有很大的场深和焦深。样品在物镜的物平面上,物镜的像平面是中间镜的物平面,中间镜的像平面是投影镜的物平面,荧光屏在投影镜的像平面上。三级成像的总放大倍数为:
,其中MO、MI、MF分别是物镜、中间镜和投影的放大倍数。物镜和投影镜的放大倍数固定,通过改变中间镜的放大倍数来调节电镜总放大倍数。放大倍数越大,成像亮度越低,成像亮度与放大倍数的平方成反比。高性能TEM大都采用5级透镜放大,中间镜和投影镜有两级。
三、仪器和试剂
仪器:透射电子显微镜
厂家:日本电子株式会社型号:JEM-100SX
技术规格和性能:点分辩率:;晶体分辩率:;