找回密码
 立即注册
搜索
0赞
赞赏
手机版
扫码打开手机版
把文字装进口袋

透射电子显微镜(TEM)的工作原理

金鉴实验室 楼主 昨天 14:35
什么是透射电子显微镜?

透射电子显微镜(TEM)的原理根基在于电子与物质的相互作用。电子枪发射出的电子束,经由电磁透镜系统聚焦与加速,达到高能量水平(80 KeV到300 keV),随后精准地照射到超薄样品之上。电子束穿透样品后,部分电子继续前行,穿过物镜、成像透镜等一系列透镜系统,最终在荧光屏、感光胶片或CCD相机等设备上形成可供记录的图像。

电子波长极短,远小于光学显微镜所用可见光波长,这使得TEM能够突破光学显微镜的分辨率极限,达到纳米甚至亚原子级的分辨率,为微观世界的精细观察提供了可能。金鉴实验室作为专注于材料分析领域的科研检测机构,能够利用TEM进行检测,为客户提供高质量的测试服务。



构建高精度成像系统


电子枪是TEM的关键部件之一,负责产生电子束。常见的电子枪有热发射电子枪和场发射电子枪,其中场发射电子枪凭借更高的亮度和更佳的电子束聚焦效果,成为高分辨成像的首选。金鉴实验室拥有专业的TEM测试设备和技术团队,能够确保TEM测试的准确性和可靠性,如需进行专业的检测,可联系金鉴检测顾问188-1409-6302。



电磁透镜则在TEM中扮演着类似光学显微镜中光学透镜的角色,通过精确控制电磁场,实现对电子束的聚焦和放大,确保电子束能够精准地照射到样品上,并将透射后的电子束汇聚成像。

样品台具备精确的定位和倾斜功能,使研究者能够从不同角度观察样品,获取不同取向下的结构信息。

探测器用于捕捉透射后的电子束,将其转化为可观察的图像,常见的探测器包括荧光屏、感光胶片以及数码探测器(如CCD相机),它们各有优势,满足不同的成像需求。

多维度的微观表征

TEM拥有多种工作模式,以适应不同的研究需求。针对TEM领域,金鉴实验室提供包括TEM等一站式服务,涵盖各个环节,满足客户多元化的需求。

1.明场成像是TEM最常用的工作模式,透射电子束穿过样品后形成图像,未被散射的电子被收集并呈现为图像中的亮部,而较厚区域或晶体中强烈散射的区域则表现为暗部,这种模式适合观察样品的整体形貌、厚度分布以及晶体缺陷等。

2.暗场成像则通过选择特定散射角度的电子进行成像,能够突出样品中特定的晶面、缺陷或颗粒,便于研究者对不同晶相或局部结构进行详细观察。



3.高分辨透射电子显微镜(HRTEM)模式通过直接成像电子波的干涉图样,能够获得晶体结构的原子级分辨率图像,可用于研究材料的晶体结构、位错、缺陷等原子级特征。金鉴实验室在进行试验时,严格遵循相关标准操作,确保每一个测试环节都精准无误地符合标准要求。

4.电子衍射模式基于电子束与晶体相互作用后产生的衍射图样,通过测量衍射点的位置和强度,确定晶格常数、晶体取向和相组成,常见的电子衍射模式包括选区电子衍射(SAED)和汇聚束电子衍射(CBED)。

5.能量色散X射线光谱(EDS/EDX)结合TEM使用,可检测电子与样品原子相互作用后产生的特征X射线,从而确定样品中元素的种类和分布,适合进行局部的化学成分分析。

6.电子能量损失谱(EELS)用于测量电子在穿过样品时损失的能量,这种能量损失蕴含着材料的化学成分、价态、电子结构等丰富信息,能提供更精细的化学成分分析和价态信息,相较于EDS具有更高的灵敏度。

样品制备

TEM样品的制备至关重要,样品必须足够薄(通常为几十纳米),以确保电子束能够穿透。常见的样品制备方法有机械研磨,先将块体样品研磨至较薄厚度,再通过离子减薄进一步减薄至电子束可透过的厚度;聚焦离子束(FIB)技术可从大块材料中精确切出超薄样品,适用于复杂材料的精确制备;超薄切片则适用于生物样品或聚合物等软材料,使用超薄切片机切割出几纳米至几十纳米厚的样品。这些方法各有优势,根据不同的研究对象和需求进行选择,为TEM的高分辨率成像提供高质量的样品基础。

金鉴实验室的专业服务不仅限于测试和认证,还包括失效分析、技术咨询和人才培养,为客户提供一站式的解决方案,金鉴将继续秉承着专业的服务态度,不断提升自身的技术水平和服务质量,为材料分析领域贡献我们的力量。


本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?立即注册

x

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 立即登录
返回顶部