透射电镜TEM检测分析
发布时间:2024-02-23
透射电子显微镜(TEM)广泛应用于材料科学、生命科学、医疗、制药、半导体、纳米技术等领域,可对显微形貌、晶体结构和相组织进行观察与分析,对材料微区化学成分定性和半定量检测,对复合材料界面特性进行研究等。
博仕检测实验室透射电镜设备型号:JEOL/JEM-F200_TFEG配置场发射电子枪、高分辨物镜极靴(HR)、高衬度光阑,采用CCD照相,同时还配备电子能量损失谱仪(EELS)、EDS能谱仪、扫描透射探测系统及多种样品杆。主要功能及用途如下:
1)普通(高分辨)透射成像模式:可以用来观察样品的形貌和物相分布,高分辨像可用于确定材料的晶体结构,观测微量相的分布、晶体缺陷及界面结构等;
2)电子衍射模式:主要用于物相、晶体结构研究,可进行选区电子衍射、会聚束电子衍射等;
3)STEM模式:具有0.16nm的高分辨率,1.5亿倍的超高放大倍率,主要用于形貌及结构的观察与分析。包含BF/DF/HAADF等成像探头;
4)EDS能谱:主要用于材料的化学成分的定性、定量及面分布等分析;
5)EELS电子能量损失谱:用于材料的成分分析,对于轻元素(B、C、N、O等)的分析更为有效,可以和能谱相互补充,同时可以对元素的价态进行检测和分析;
6)多孔样品杆:可一次放入3个待测样品,节省更换样品的时间;
7)低温双倾样品杆:通过液氮对样品进行降温,冷却温度可达-160 ℃,可用于对辐照敏感的样品和须在低温环境下观测的样品;
8)原位力热耦合样品杆(双倾):可对样品进行微区加热,最高温度可达815℃,同时亦可根据需要对样品进行拉伸、压缩、弯曲纳米压痕等,最大驱动力≥100mN,最大驱动行程≥4μm,对样品原子尺寸的精准驱动;此样品杆用于观测在变温或者受力过程中材料结构发生转变的原位实验,可实时观察和记录其动态变化。
透射电镜TEM原理:
由电子枪发射出来的电子束,在真空通道中沿着镜体光轴穿越聚光镜,通过聚光镜将之会聚成一束尖细、明亮而又均匀的光斑,照射在样品室内的样品上;透过样品后的电子束携带有样品内部的结构信息,样品内致密处透过的电子量少,稀疏处透过的电子量多;经过物镜的会聚调焦和初级放大后,电子束进入下级的中间透镜和第1、第2投影镜进行综合放大成像,最终被放大的电子影像投射在观察室内的荧光屏板上;荧光屏将电子影像转化为可见光影像以供使用者观察。
透射电镜和光学显微镜的各透镜及光路图基本一致,都是光源经过聚光镜会聚之后照到样品,光束透过样品后进入物镜,由物镜会聚成像,之后物镜所成的一次放大像在光镜中再由物镜二次放大后供使用者观察。电镜物镜成像光路图也和光学凸透镜放大光路图一致。
明场成像:只让中心透射束穿过物镜光栏形成的衍衬像称为明场镜。
暗场成像:只让某一衍射束通过物镜光栏形成的衍衬像称为暗场像。
中心暗场像:入射电子束相对衍射晶面倾斜角,此时衍射斑将移到透镜的中心位置,该衍射束通过物镜光栏形成的衍衬像称为中心暗场成像。
