透射电镜在材料表征中有哪些作用

早期的透射电子显微镜功能主要是观察样品形貌,后来发展到可以通过电子衍射原位分析样品的晶体结构。具有能将形貌和晶体结构原位观察的两个功能是其它结构分析仪器(如光镜和X射线衍射仪)所不具备的。

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透射电子用于什么分析_透射电子的用途


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透射电子显微镜增加附件后,其功能可以从原来的样品内部组织形貌观察(TEM)、原位的电子衍射分析(Diff),发展到还可以进行原位的成分分析(能谱仪EDS、特征能量损失谱EELS)、表面形貌观察(二次电子像SED、背散射电子像BED)和透射扫描像(STEM)。

结合样品台设计成高温台、低温台和拉伸台,透射电子显微镜还可以在加热状态、低温冷却状态和拉伸状态下观察样品动态的组织结构、成分的变化,使得透射电子显微镜的功能进一步的拓宽。

透射电子显微镜功能的拓宽意味着一台仪器在不更换样品的情况下可以进行多种分析,尤其是可以针对同一微区位置进行形貌、晶体结构、成分(价态)的全面分析。

透射电子显微镜的用途

透射电子显微镜(Tranission Electron Microscope,TEM)是一种利用电子束来对物质进行高分辨率成像的显微镜。它具有极高的分辨率和能够对非常小的物质进行观察的能力。以下是透射电子显微镜的主要用途:1. 研究材料的结构:透射电子显微镜在材料科学和纳米科技中具有广泛的应用,尤其是在观察微观结构和纳米结构方面。通过TEM可以观察到材料的晶体结构和组织结构,从而更好地理解材料的性质和行为。

2. 研究生物体系:透射电子显微镜不仅可以观察非常小的物体,如细胞、细胞器和分子,而且能够对这些物体进行高分辨率成像,从而更好地研究生物体系的结构和功能。

3. 研究纳米材料:纳米材料是目前材料科学中极其重要的研究领域。透射电子显微镜可以用来观察纳米结构的形态和分布,帮助科学家更好地理解纳米材料的性质和行为。

4. 研究材料的化学成分:通过透射电子显微镜,可以观察到材料的化学成分,帮助科学家更好地理解材料的化学性质和反应机理。

总的来说,透射电子显微镜在材料科学、生物学、纳米科技等领域有着广泛而重要的应用。它不仅可以观察非常小的物体,而且能够对这些物体进行高分辨率的成像,为科学家提供了非常宝贵的研究工具。

透射电镜图谱怎么分析

透射电子显微镜是一种具有高分辨率、高放大倍数的电子光学仪器,被广泛应用于材料科学等研究领域。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。

明暗场成像原理:晶体薄膜样品明暗场像的衬度(即不同区域的亮暗别),是由于样品相应的不同部位结构或取向的别导致衍射强度的异而形成的,因此称其为衍射衬度,以衍射衬度机制为主而形成的图像称为衍衬像。如果只允许透射束通过物镜光栏成像,称其为明场像;如果只允许某支衍射束通过物镜光栏成像,则称为暗场像。有关明暗场成像的光路原理参见图2-1。就衍射衬度而言,样品中不同部位结构或取向的别,实际上表现在满足或偏离布喇格条件程度上的别。满足布喇格条件的区域,衍射束强度较高,而透射束强度相对较弱,用透射束成明场像该区域呈暗衬度;反之,偏离布喇格条件的区域,衍射束强度较弱,透射束强度相对较高,该区域在明场像中显示亮衬度。而暗场像中的衬度则与选择哪支衍射束成像有关。如果在一个晶粒内,在双光束衍射条件下,明场像与暗场像的衬度恰好相反。

说明透射电子显微镜在细胞生物学研究中用途

透射电子显微镜(TEM)是指利用电子枪发出的高能电子束照射超薄样品,透射电子经电磁透镜多次放大后成像的装置。其原理为样品不同部分对电子束的散射程度不同。主要用于观察样品精细结构。

透射电子显微镜的分辨本领是指电镜处于佳状态时的分辨率。

透射电子显微分析的应用

透射电子显微镜仪其高的分辨率(0.1~0.2nm),几万到几百万的放大倍数,在观察超微结构(即小于0.2nm)方面具有不可代替的地位,它对于人们认识微观世界有着非常大的帮助,其在材料科学、医学、生物学乃至环境科学等中均有着广泛的应用。

1、材料科学方面 纳米材料是指晶粒尺寸为纳米级的超细材料。它具有特殊的表面效应、体积效应及量子尺寸效应等性质,并表现出独特的性能。纳米材料的性质和纳米微颗粒的形状、大小、分布有密切的关系。因此利用透射电子显微镜对其结构特征的显微观测,为制备纳米材料时有效地控制纳米颗粒的大小、形状和尺寸分布提供了必要的信息。

2、生物学方面 电镜广泛应用于工农业生产、材料学、考古学、生物学、组织学、学和分子生物学等众多研究领域中。但电镜技术从应用的广度、研究的深度等方面看、没有哪一个领域可与生物医学相媲美。

3、环境科学方面 随着工业的发展,大气环境越来越恶化,粉尘、细颗粒的污染也越来越受到人们的重视。随着对大气颗粒物研究的深入,人们逐渐认识到细颗粒物PM2.5是对环境能见度和人体 健康 危害的一类大气颗粒物。此外,透射电子显微镜在冶金业中金属产品形貌、结构分析、矿业勘察中矿石结构和矿物含量的确定等方面都有着重要作用。

透射电镜主要应用领域有哪些

能够观察和研究金属及其合金的内部结构和晶体缺陷,成像及电子衍射的研究,把形貌信息与结构信息联系起来;能够进行动态观察,研究在温度改变的情况下相变的形核长大过程,以及位错等晶体缺陷在应力下的运动与交互作用。复型技术和薄膜样品的形貌观察。 纳米材料分析 现在纳米材料(陶瓷、金属及有机物)、纳米粉体、介孑L材料、纳米涂层、碳纳米管、薄膜 材料、半导体芯片线宽测量等领域已得到了广泛应用。即使一般材料研究,要得到更多显微结构信息的高分辨率照片,也需要场发射TEM。 晶体缺陷分析 A1:O,/SiC陶瓷中纳米SiC对基体A1,O,的强化作用体现在:(1)固定晶界(A,B),控制晶体异常增大,并使晶界中液相强度增加;(2)钉扎位错强化基体(c,D),复合陶瓷内裂纹传播的透射电子显微像和高分辨透射电子显微像,裂纹沿箭头所示的晶界和界面行进。从图4—31b可以看到在沿箭头行进的裂纹的前端的Si,N。晶粒内有晶格变形,这些形变导致能量损失,使复合陶瓷增韧。

电子束入射固体样品表面会激发哪些信号? 它们有哪些特点和用途?

背散射电子:入射电子被固体样品原子核反弹回来的一部分入射电子。来自样品表层几百纳米的深度范围,它的产额随着原子序数的增大而增大,因此既可以做成分分析,也可以做形貌分析,但分辨率较低,约50-200nm。

二次电子:入射电子束将原子核外电子撞击,使其脱离轨道并离开样品表面。一般在表层5-10nm激发出来,因此很适合显示样品表面形貌,做断口观察。

3.吸收电子:入射电子进入试样,多次弹射后能量损失被样品吸收。吸收电子也可以用作定性的微区成分分析,是因为 吸收电子=入射电子-背散射电子-二次电子,即原子序数大的吸收电子少。

4.透射电子:若样品很薄,部分电子穿过试样成为透射电子。因此,对于薄样,可以利用特征能量损失配合电子能量分析器进行微区成分分析。

5:特征X射线:样品内层电子被入射电子激发后,外层电子会向内层跃迁以填补空位,这时就会释放具有特征能量的X射线。当用X射线探测器探测到微区的特征波长,就可以以此来进行元素判定。

6:俄歇电子:样品内层电子被入射电子激发后,外层电子会向内层跃迁以填补空位,这时如果不发出X射线,就会把空位层的另一电子发射出去,这个被电离的电子就叫俄歇电子,仅适用于做表层1nm左右的成分分析。

更多原理,可以参考《材料分析测试技术》——哈尔滨工业大学出版社。