材科基说明材料组织的明场像和暗场像有何区别，并从成像原理角度说明

明场像与暗场像都有什么区别呢

一个是透射束成像，一个是衍射束成像

透射电镜图像分为试样的显微像和衍射花样，这两种像分别为不同电子成像，前者是透射电子成像，后者为散射电子成像。

透射电镜中，不仅可以选择特定的像区进行电子衍射（选区电子衍射），还可以选择成像电子束。（选择衍射成像）

明场像（BF）：选用直射电子形成的像（透射束），像清晰。

暗场像（DF）：选用散射电子形成的像（衍射束），像有畸变、分辨率低。

成像电子的选择是通过在物镜的背焦面上插入物镜光阑来实现的。

中心暗场像（CDF）：入射电子束对试样倾斜照明，得到的暗场像。像不畸变、分辨率高。

暗场成像条件下，成像电子束偏离透射电镜的光轴，造成较大的像差，成像质量差，为获得高质量暗场像，采取中心暗场成像。即入射电子束反向倾斜一个相应的散射角度，使散射电子沿光轴传播。

所谓明场，暗场成像只是对低倍观察时说的。

一般来说，观察形貌我们都比较喜欢用明场像，因为成像衬度好（尤其是加了合适的光阑），形变小。其主要表现为厚度衬度，对厚度敏感。

而观察缺陷如位错，孪晶的时候喜欢用暗场像，因为暗场像是来自于选定的某个衍射束，对应于晶体特定的晶面。在缺陷地方，电子衍射的方向和完整的地方不一样，从而使得缺陷地方能够在暗场像上清楚的显示出来。而明场像因为是多个衍射束的成像，对缺陷不敏感，虽然有时候也能反应出缺陷，但是及其模糊。其主要表现为衍射衬度。也就是对衍射面敏感。

比如说一个孪晶材料，对于明场，孪晶界面很淡，但是选择合适的衍射点做暗场像可以很清楚的看见孪晶界面。而且选择其中一个晶体特有的衍射点，做暗场可以发现只有这一个晶体出现在图像上，而另外一个晶体看不见。

对于暗场一个重要的用途是观察层错，比如说立方晶系里面的111方向的层错用明场像无法看出来。因为有缺陷和无缺陷的地方厚度一样。但是暗场像在特定的方向观察时，可以观察到三角形或者蝴蝶状甚至金字塔装的衬度明暗条纹。这个时候用到的一个TEM技术叫做双束。

明暗场成像是透射电镜最基本也是最常用的技术方法，其操作比较容易，这里仅对暗场像操作及其要点简单介绍如下：

(1) 在明场像下寻找感兴趣的视场。

(2) 插入选区光栏围住所选择的视场。

(3) 按“衍射”按钮转入衍射操作方式，取出物镜光栏，此时荧光屏上将显示选区域内晶体产生的衍射花样。为获得较强的衍射束，可适当的倾转样品调整其取向。

(4) 倾斜入射电子束方向，使用于成像的衍射束与电镜光铀平行，此时该衍射斑点应位于荧光屏中心。

(5) 插入物镜光栏套住荧光屏中心的衍射斑点，转入成像操作方式，取出选区光栏。此时，荧光屏上显示的图像即为该衍射束形成的暗场像。(衍射使用选区光阑,成像使用物镜光阑)

通过倾斜入射束方向，把成像的衍射束调整至光轴方向，这样可以减小球差，获得高质量的图像。用这种方式形成的暗场像称为中心暗场像。在倾斜入射束时，应将透射斑移至原强衍射斑(hkl)位置，而(hkl)弱衍射斑相应地移至荧光屏中心，而变成强衍射斑点，这一点应该在操作时引起注意。

利用暗场像观测析出相的尺寸、空间形态及其在基体中的分布，是衍衬分析工作中一种常用的实验技术。

利用层错明暗场像外侧条纹的衬度，可以判定层错的性质。

是的。明场，暗场像都是可以做的。一般研究都只需要做形貌分析，所以都是用明场像。只有真正做晶体结构的人才会去做暗场，尤其是中心暗场还有双束等等。暗场像相对要麻烦一些，曝光时间还有如何选择合适的衍射点成像都是比较有经验的人才能做好的。需要的时间稍长。做明场，暗场还是看需要。 查看>>

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