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TEM 实验报告学院: 材料科学与工程学院班级: 材型 1202 学生: 刘玉蒙学号: 201214020213 时间: 201 5年7月实验报告一、实验目的与任务 1. 初步了解透射电镜操作过程。 2. 初步掌握样品的制样方法。 3. 学会分析典型组织图像。二、透射电镜的结构与原理透射电镜以波长极短的电子束作为光源, 电子束经由聚光镜系统的电磁透镜将其聚焦成一束近似平行的光线穿透样品, 再经成像系统的电磁透镜成像和放大, 然后电子束投射到主镜简最下方的荧光屏上而形成所观察的图像。在材料科学研究领域, 透射电镜主要可用于材料微区的组织形貌观察、晶体缺陷分析和晶体结构测定。透射电子显微镜按加速电压分类,通常可分为常规电镜(100kV) 、高压电镜(300kV) 和超高压电镜(500kV 以上) 。提高加速电压,可缩短入射电子的波长。一方面有利于提高电镜的分辨率; 同时又可以提高对试样的穿透能力, 这不仅可以放宽对试样减薄的要求, 而且厚试样与近二维状态的薄试样相比, 更接近三维的实际情况。就当前各研究领域使用的透射电镜来看,其主要三个性能指标大致如下: 加速电压: 80~ 3000kV 分辨率:点分辨率为 ~ 、线分辨率为 ~ 最高放大倍数: 30~ 100 万倍尽管近年来商品电镜的型号繁多,高性能多用途的透射电镜不断出现, 但总体说来, 透射电镜一般由电子光学系统、真空系统、电源及控制系统三大部分组成。此外,还包括一些附加的仪器和部件、软件等。有关的透射电镜的工作原理可参照教材, 并结合本实验室的透射电镜, 根据具体情况进行介绍和讲解。以下仅对透射电镜的基本结构作简单介绍。 1 .电子光学系统电子光学系统通常又称为镜筒,是电镜的最基本组成部分,是用于提供照明、成像、显像和记录的装置。整个镜筒自上而下顺序排列着电子枪、双聚光镜、样品室、物镜、中间镜、投影镜、观察室、荧光屏及照相室等。通常又把电子光学系统分为照明、成像和观察记录部分。 2 .真空系统为保证电镜正常工作, 要求电子光学系统应处于真空状态下。电镜的真空度一般应保持在 10 -5托, 这需要机械泵和油扩散泵两级串联才能得到保证。目前的透射电镜增加一个离子泵以提高真空度, 真空度可高达 133 . 322 × 10 -8 Pa 或更高。如果电镜的真空度达不到要求会出现以下问题: (1) 电子与空气分子碰撞改变运动轨迹,影响成像质量。(2) 栅极与阳极间空气分子电离,导致极间放电。(3) 阴极炽热的灯丝迅速氧化烧损,缩短使用寿命甚至无法正常工作。(4) 试样易于氧化污染,产生假象。 3 .供电控制系统供电系统主要提供两部分电源, 一是用于电子枪加速电子的小电流高压电源; 二是用于各透镜激磁的大电流低压电源。目前先进的透射电镜多已采用自动控制系统,其中包括真空系统操作的自动控制, 从低真空到高真空的自动转换、真空与高压启闭的连锁控制, 以及用微机控制参数选择和镜筒合轴对中等。(a) 成像(b) 电子衍射图谱图明暗场成像的光路原理示意图 a) 明场成像 b) 中心暗场成像三、实验步骤 1 、样品的制备①磨样: 将铝合金样品用 1000 或 2000 型号的砂纸磨至 100 左右; ②冲孔:把样品用打孔钳打孔,打出 2 个直径为 3mm 的小圆片; ③细磨:将这