透射電子顯微鏡：不同照射模式下的TEM

點擊次數(shù)：287 發(fā)布時間：2022-10-12 11:56:10

來源: 科技學術派

透射電子顯微鏡通常是采用傳播路線平行于光軸的平行光或傳播路線匯聚于光軸某一點的匯聚光兩種電子光源光模式與待測樣品相互作用進行成像，可以將平行光看作手電筒光源，將匯聚光看作激光器光源。

(a)高能電子束與樣品相互作用產生信號

(b) TEM近似平行光路示意圖

平行光照射模式

平行光模式光照呈面狀，照射范圍較大。在日常測試中，主要用來觀察樣品的微觀形貌和結構，如催化劑粉末外形輪廓、納米粒子尺寸、晶面間距、原子排布等。

TEM明暗場襯度圖像

明場成像：是在物鏡背焦面上，使透射光束通過物鏡光闌擋住衍射光束得到圖像。明場像是通過收集透射電子信號成像，樣品越薄，電子透過越多，樣品區(qū)域越亮；反之，樣品越厚，電子難以透過，樣品區(qū)域越暗。由于樣品厚薄不均、質量不同而產生的明暗差異稱為“質厚襯度”。

暗場成像：是將入射光束方向傾斜2θ角度，通過物鏡光闌使衍射光束擋住透射光束得到圖像。暗場像是通過收集散射電子信號成像，樣品質量越大、越厚，其散射越強，暗場下樣品區(qū)域越亮；反之樣品越少，電子散射越弱，樣品區(qū)域越暗。這種由于衍射強度不同而產生的明暗差異稱為“衍射襯度”，暗場下的衍射襯度可用來區(qū)分樣品中不同區(qū)域的晶粒。

(a)鐵氧體納米顆粒低倍TEM圖

(b)暗場像

高分辨TEM圖像

HRTEM是相位襯度像，是所有參加成像的衍射光束與透射光束之間因相位差而形成的干涉圖像，用來觀測晶體內部結構、原子排布以及很多精細結構，可以獲得晶格條紋像、結構像及單個原子像等分辨率更高的圖像信息。

高質量HRTEM像的拍攝，需要較高要求的待測樣品：

1）樣品足夠薄，厚度小于10 nm；

2）樣品在銅網(wǎng)上須穩(wěn)定牢固，使其能經受電子束的轟擊，防止裝卸過程中因機械振動而損傷。

單個h-CoO納米四足體足之間的界面高分辨分析

(a) 電子束沿著某一足的長軸方向入射時兩足之間的界面HRTEM像

(b) 將(a)傾轉30°后各足之間的界面HRTEM圖

(d)-(f) 分別是(b)中標記A,B,C處的HRTEM像

選區(qū)電子衍射圖像

選區(qū)電子衍射圖像，是在TEM成像光路中采用衍射操作，將物鏡背焦面的衍射花樣投影到熒光屏上的一種拍攝圖樣。拍攝SAED可以獲取微米級區(qū)域的結構特征，從而定性物質結構。圖像采集區(qū)域則是根據(jù)物鏡的放大倍數(shù)以及選區(qū)光闌的大小進行確定，多晶呈衍射環(huán)，單晶呈衍射點。