一、什么是TEM?

透射電子顯微鏡是利用波長(zhǎng)較短的電子束作為照明源，利用電磁透鏡進(jìn)行聚焦成像的高分辨本領(lǐng)和高放大倍數(shù)電子光學(xué)儀器。

二、透射電子顯微鏡成像方式

• 由電子槍發(fā)射高能、高速電子束；
• 經(jīng)聚光鏡聚焦后透射薄膜或粉末樣品；
• 透射電子經(jīng)過成像透鏡系統(tǒng)成像；
• 激發(fā)熒光屏顯示放大圖像；
• 專用底片/數(shù)字暗室記錄帶有內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息的高分辨圖像；

主要性能一：微區(qū)物相分析

TEM時(shí)中間鏡電流變化。使中間鏡的物平面從一次像平面移向物鏡的后焦面，可得到衍射譜，反之，讓中間鏡的物面從后焦面向下移到一次像平面，就可看到像。正因?yàn)槿绱?，TEM不僅可以獲得衍射譜，而且還可以觀測(cè)到像。

主要性能二：分辨率

點(diǎn)分辨率、晶格分辨率（影響主要因素：電子光學(xué)系統(tǒng)，成像透鏡，透鏡樣品制備）

主要性能三：獲得立體豐富的信息

三、TEM儀器結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵部件

照明系統(tǒng)：

電子槍、聚光鏡、聚光鏡光闌、束平移偏轉(zhuǎn)線圈；

成像系統(tǒng)：

物鏡、中間鏡、投影鏡、物鏡光闌、選區(qū)光闌；

觀察記錄系統(tǒng)：

熒光屏、照相室、數(shù)字暗室；輔助光學(xué)顯微鏡；

信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)：

熒光屏，電子檢測(cè)器，X射線檢測(cè)器；

真空系統(tǒng)：

真空泵、閥門、氣體隔離室；

樣品室：

雙傾臺(tái)、旋轉(zhuǎn)臺(tái)、拉伸臺(tái)、加熱臺(tái)、冷卻臺(tái)；

四、透射電子顯微鏡主要應(yīng)用技術(shù)

透射電鏡分析樣品類型：

超細(xì)顆粒；生物薄膜；材料薄膜；

透射電鏡圖像的解讀 ：

質(zhì)厚襯度像；電子衍射圖；明暗場(chǎng)像；晶格像；

透射電鏡主要實(shí)驗(yàn)技術(shù)：

HRTEM技術(shù)；AEM技術(shù)；STEM技術(shù)；3D技術(shù)；原位動(dòng)態(tài)分析技術(shù)；遠(yuǎn)程控制技術(shù)；具備較高的分辨率，為材料的深入研究提供了強(qiáng)有力的支持。

五、TEM樣品類型及常規(guī)制樣方法

塊狀：

用于普通微結(jié)構(gòu)研究

平面：

用于薄膜和表面附近微結(jié)構(gòu)研究

橫截面樣品：

均勻薄膜和界面的微結(jié)構(gòu)研究

小塊物體：

粉末，纖維，納米量級(jí)的材料

制備方法：

化學(xué)減??；電解雙噴；解理；超薄切片；粉碎研磨；聚焦離子束；機(jī)械減薄；離子減薄。

1、透射電鏡的電子衍射技術(shù)-晶體試樣

2、電子衍射基本原理（布拉格定律）

3、中心暗場(chǎng)衍襯成像操作

4、明暗場(chǎng)圖像分析技術(shù)特點(diǎn)

• 顯示樣品內(nèi)組成相的結(jié)構(gòu)、位向和晶體缺陷；
• 圖像的襯度特征取決于用以成像的某一特定衍射束的強(qiáng)度；
• 圖像的獲取與判讀，都依賴于對(duì)所觀測(cè)視域選區(qū)內(nèi)電子衍射花樣識(shí)別與分析的準(zhǔn)確性；

5、電子衍射物相分析電子衍射花樣其實(shí)就是晶體中倒易點(diǎn)陣和衍射球面相截處在熒光屏上所做投影。電子衍射圖主要由倒易陣點(diǎn)在衍射球面上的相對(duì)分布所決定

電子衍射的基本公式：

R/L=λ/d（設(shè)：K=L·λ為相機(jī)常數(shù)，則 R=K/d=Kr*）R——衍射斑點(diǎn)距中心的距離λ——電子波長(zhǎng)，它與加速電壓有關(guān)L——鏡筒長(zhǎng)度，為定值

可知：

R與r*有關(guān)，與r*的值成正比；衍射斑點(diǎn)為倒易點(diǎn)的投影。6、單晶體的衍射花樣

7、多晶材料的電子衍射

8、非晶態(tài)物質(zhì)衍射