电子衍射的方法

电子衍射的方法,第1张

1、如表面科学中的低能电子衍射(LEED),主要应用于高取向晶体表面晶格的研究,比如畸变,吸附。

LEED结构也应用在透射电子显微镜(TEM)中,利用聚焦到很小光斑的电子束对纳米结构中的局域有序做结构探测。

LEED只能够作晶格类型分析,不能进行元素分析。

2、反射式高能电子衍射(RHEED),主要应用于分子束外延等设备的原位监测,能够很好的反映表面晶格的平整度,观测材料生长中的衍射强度及位置的振荡。

3、电子显微镜附件,主要是场发射扫描电子显微镜(FESEM),一般属于附件,称选区电子衍射(SAD),可以利用质能选择器对反射电子作元素分析,能够分析很小的区域元素组成,但结果较为粗糙。

电子衍射的原理可以参考XRD,观测到的衍射花纹都是表面晶格的倒易格点,可能是一套,也可能是几套。

一般,除了纳米材料研究中在电镜用电子衍射中常将衍射花纹作为晶格类型的佐证外,常规的LEED和RHEED并不作体材料三维晶格研究,而只用于表面晶格的判定,因为电子衍射一般只能反映晶格的二维表面结构,而不同晶体结构的晶体之间,它们的某一表面取向上它的对称性及衍射斑点可能会完全一致。

电子衍射一般只用于测试二维晶体结构,无法简单作三维体晶格判定,更无法单独作元素判定。

所以你所说的ED测定晶格的说法是要注意的,ED很少或几乎没有单独研究三维晶体结构。

电子衍射结构其实很简单,简单讲就三个部件:

1、灯丝,用于产生电子

2、加速电压,

电子加速电压

(电压大小要单独可控)

xy平面内的转向电压

3、荧光屏,注意导电接地。

此外电子衍射还需要有一个超高真空腔体作为设备的基础;

还要有一个位置可调的多维样品架(样品台)系统;

如果需要做衍射斑点位置亮度分析,还要有CCD图像采集系统。

一、性质不同

1、SEM:根据用户使用搜索引擎的方式利用用户检索信息的机会尽可能将营销信息传递给目标用户。

2、TEM:把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上,电子与样品中的原子碰撞而改变方向,从而产生立体角散射。

二、原理不同

1、TEM

(1)吸收像:当电子被发射到高质量和高密度的样品时,主要的相位形成是散射。当样品的质量和厚度较大时,电子的散射角较大,通过的电子较小,图像的亮度较暗。早期透射电子显微镜(TEM)就是基于这一原理。

(2)衍射像:电子束被样品衍射后,样品不同位置的衍射波振幅分布对应于样品中晶体各部分的不同衍射能力。当出现晶体缺陷时,缺陷部分的衍射能力与整个区域的衍射能力不同,使得衍射波的振幅分布不均匀,反映了晶体缺陷的分布。

2、SEM

(1)用户搜索;

(2)返回结果;

(3)查看结果;

(4)点击内容;

(5)浏览网站;

(6)咨询搜索。

扩展资料:

TEM特点:

1、以电子束为光源,电磁场为透镜。电子束的波长与加速电压(通常为50-120千伏)成反比。

2、它由五部分组成:电子照明系统、电磁透镜成像系统、真空系统、记录系统和电源系统。

3、分辨率为0.2nm,放大倍数可达一百万倍。

4、透射电镜分析技术是一种高分辨率(1nm)高倍率的电子光学分析技术,它以波长很短的电子束为光源,聚焦于电磁透镜成像。

5、用透射电镜分析样品,通常有两个目的:一是获得高倍率的电子图像,二是获得电子衍射图样。

6、透射电镜常用于研究纳米材料的结晶,观察纳米颗粒的形貌和分散度,测量和评价纳米颗粒的粒径。这是表征纳米复合材料微观结构的常用技术之一。

参考资料来源:百度百科-TEM

参考资料来源:百度百科-搜索引擎营销

1、放大率:

与普通光学显微镜不同,在SEM中,是通过控制扫描区域的大小来控制放大率的。如果需要更高的放大率,只需要扫描更小的一块面积就可以了。放大率由屏幕/照片面积除以扫描面积得到。

所以,SEM中,透镜与放大率无关。

2、场深:

在SEM中,位于焦平面上下的一小层区域内的样品点都可以得到良好的会焦而成象。这一小层的厚度称为场深,通常为几纳米厚,所以,SEM可以用于纳米级样品的三维成像。

3、作用体积:

电子束不仅仅与样品表层原子发生作用,它实际上与一定厚度范围内的样品原子发生作用,所以存在一个作用“体积”。

4、工作距离:

工作距离指从物镜到样品最高点的垂直距离。

如果增加工作距离,可以在其他条件不变的情况下获得更大的场深。如果减少工作距离,则可以在其他条件不变的情况下获得更高的分辨率。通常使用的工作距离在5毫米到10毫米之间。

5、成象:

次级电子和背散射电子可以用于成象,但后者不如前者,所以通常使用次级电子。

6、表面分析:

欧革电子、特征X射线、背散射电子的产生过程均与样品原子性质有关,所以可以用于成分分析。但由于电子束只能穿透样品表面很浅的一层(参见作用体积),所以只能用于表面分析。

表面分析以特征X射线分析最常用,所用到的探测器有两种:能谱分析仪与波谱分析仪。前者速度快但精度不高,后者非常精确,可以检测到“痕迹元素”的存在但耗时太长。

观察方法:

如果图像是规则的(具螺旋对称的活体高分子物质或结晶),则将电镜像放在光衍射计上可容易地观察图像的平行周期性。

尤其用光过滤法,即只留衍射像上有周期性的衍射斑,将其他部分遮蔽使重新衍射,则会得到背景干扰少的鲜明图像。

扩展资料:

SEM扫描电镜图的分析方法:

从干扰严重的电镜照片中找出真实图像的方法。在电镜照片中,有时因为背景干扰严重,只用肉眼观察不能判断出目的物的图像。

图像与其衍射像之间存在着数学的傅立叶变换关系,所以将电镜像用光度计扫描,使各点的浓淡数值化,将之进行傅立叶变换,便可求出衍射像〔衍射斑的强度(振幅的2乘)和其相位〕。

将其相位与从电子衍射或X射线衍射强度所得的振幅组合起来进行傅立叶变换,则会得到更鲜明的图像。此法对属于活体膜之一的紫膜等一些由二维结晶所成的材料特别适用。

扫描电镜从原理上讲就是利用聚焦得非常细的高能电子束在试样上扫描,激发出各种物理信息。通过对这些信息的接受、放大和显示成像,获得测试试样表面形貌的观察。

参考资料:百度百科-扫描电子显微镜


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