第5章 TEM像衬度

作者:admin 来源:未知 点击数: 发布时间:2019年08月05日

  第5章 TEM像衬度_物理_天然科学_专业材料。第5章 透射电镜的图像衬度 衬度: 荧光屏或拍照底板上图像的明暗程度. 透射电子显微像的衬度有三种 质厚衬度 衍射衬度 相位衬度 一.质厚衬度道理 试样各部门质量与厚度分歧形成的显微像 上的明暗差

  第5章 透射电镜的图像衬度 衬度: 荧光屏或拍照底板上图像的明暗程度. 透射电子显微像的衬度有三种 质厚衬度 衍射衬度 相位衬度 一.质厚衬度道理 试样各部门质量与厚度分歧形成的显微像 上的明暗不同叫质厚衬度。 复型和非晶态物质试样的衬度是质厚衬度 质厚衬度的根本: 1.试样原子对入射电子的散射 2.小孔径角成象。 小孔径角成像 把散射角大于 α的电子挡掉,只 答应散射角小于α的电子通过物 镜光阑参与成象。 像平面亮暗分布示企图 厚度衬度成像道理 样品上的厚区,入射电子遭到散射的 次数多,散射角大,易被物镜光阑盖住, 成象电子少,为暗衬度。 样品上的薄区, 入射电子遭到散射的次 数少,散射角小 , 进入光阑孔成象电子多 ,为亮衬度。 质量衬度成像道理 入射电子的散射几率和原子性质相关。 同样的几何厚度,重原子对电子的散射能 力强, α大, 被物镜光阑挡掉的电子多,响应的 区域为暗衬度。 轻原子对电子的散射能力衰,α小, 被物镜 光阑挡掉的电子少,响应的区域为亮衬度。 元素分歧形成的衬度叫质量衬度。 质厚衬度的使用例—Al单晶概况 低碳钢中珠光体和铁素体 断口复型-沿晶断裂 断口复型-委靡辉纹 断口复型-河道花腔 萃取复型—18CrNiW渗碳层 萃取样品 粉末样品 羟基磷灰石(HA)纳米粉末 粉末样品 非晶TiO2螺线纳米粒子 粉末样品 Fe2O3纳米棒 Fe2O3纳米环 二、衍射衬度 样品微区晶体取向或者晶体布局不 同,满足布拉格衍射前提的程度分歧, 使得在样品下概况构成一个随位置分歧 而变化的衍射振幅分布,所以像的强度 随衍射前提的分歧发生响应的变化,称 为衍射衬度。 ? 衍射衬度对晶体布局和取向十分敏感,当样品 中具有有晶体缺陷时,该处相对于四周完整晶体发 生了细小的取向变化,导致缺陷处和四周完整晶体 有分歧的衍射前提,构成分歧的衬度,将缺陷显示 出来。这个特点在研究晶体内部缺陷时很有用.所以 普遍地用于晶体布局研究。 ? 晶体样品,薄膜样品(金属,陶瓷)的衬度来历 于衍射衬度。 衍射衬度的构成 衍射衬度凡是是 单束成像衬度. 成像时用透射束 或者用衍射束. 图顶用透射束成像 衍射衬度 明场像和核心暗场像 衍射束 透射束 衍射束 像面 从衍射谱上看衍射束 明场像 核心暗场像 明场像、 暗场像、 核心暗场像 明场像: 用透射束成像. 暗场像: 用单束衍射束成像 核心暗场像 : 用束倾斜安装把衍射束调到 主轴上成像,使成像的衍射束通过电镜中 轴,以减小球差,获得较高质量的图象。 层状缺陷的明场像和暗场像 明场像 暗场像 衍射衬度使用例 晶体缺陷阐发:晶体缺陷有点缺陷、线 缺陷和面缺陷三类。 显微组织阐发:组织形态,大小,分布 点 缺 陷 模 型 点缺陷的特点是在空间三维标的目的上的尺寸都很小,约为几 个原子间距,又称零维缺陷。常见的点缺陷有三种,即空 位、间隙原子和置换原子。 线缺陷 各品种型的位错统称为线缺陷。 线缺陷 特点是原子发生错排的范畴 直径很小(仅有 3 ~ 5 个原子间距),长 度很大(可达数百个原子间距以上),形 成管状原子畸变区。 位错包罗两种根基类型: 刃型位错 螺型位错 线缺陷模子-刃位错 线缺陷模子-螺位错 面缺陷 晶体的面缺陷包罗晶体的外概况 (概况或自在界面)和内界面两类。 此中的内界面又有晶界、亚晶界、孪 晶界、堆垛层错和相界等。 面缺陷-晶界模子 面缺陷-孪晶模子 相界面 层错缺陷和等厚条纹 等厚条纹 明场像 暗场像 样品弯曲呈现的等顷条纹 Al合金的小角度晶界 W的小角度晶界 大角度晶界 不锈钢中沉淀相四周的位错缠结 Al2O3/SiC陶瓷中纳米SiC 对基体Al2O3的强化感化 Al2O3/SiC陶瓷中Al2O3基体的位错收集 Zn的扭转境地 三组位错交互感化发生的位错网 奥氏体不锈钢中的共格沉淀相 零衬度线均垂直于统一 g, 申明膜厚平均 , 无弯曲 . 蝶形衬 度两翼不合错误称,申明质点分布在试样的分歧深度. Cu合金中的共格沉淀相 晶体中的层错条纹 TiNb合金中孪晶马氏体 明场像 核心暗场像 位错的明场像和暗场像 奥氏体不锈钢中孪晶 明场像 核心暗场像 粒状贝氏体-铁素体基体上的 (M-A)小岛 CuFeB合金中的纳米析出相 明场像 暗场像 W18Cr4V钢 中碳钢中珠光体 高速钢中马氏体 双相钢中铁素体与奥氏体 F A F A 加热-冷却过程中组织改变 TiNbSn合金两次加热轮回相变的电子衍衬像, (a)和(a’)为室温组织,(c)和(c’)为 385K 加热-冷却过程中相布局改变 室温衍射花腔 高温衍射花腔 三、相位衬度 除透射束外,还同时让一束或多束的衍射束 参与成像。因为各束的相位相关感化而获得 晶格(条纹)像或晶体布局(原子)像。 用来成象的衍射束(透射束可视为零级衍射 束)愈多,获得的晶体布局细节愈丰硕。 相 位 衬 度 光 路 图 衍射衬度(振幅衬度) 相位衬度道理 物面波φ0(r) 1. 电子束通过试样,相 位遭到晶体势场的调制, 在试样下概况处获得带有 晶体布局消息的物面波 φ0(r). 2. 物面波φ0(r)颠末物镜 的感化,在后焦面上获得 衍射束,用衍射波函数 Q(g)暗示。物镜好象起了 频谱阐发器的感化,把物 面波中的透射波和各级衍 射波分隔来。从数学上讲, 物镜对φ0(r)进行了一次 富氏变换。记作 Q(g)=Fφ0 (r) 衍射波Q(g) Q(g)=Fφ0(r) 像面波φ(r) φ(r)=φ(r) =F-1[Q(g)] 相位衬度道理 物面波φ0(r) 衍射波Q(g) Q(g)=Fφ0(r) 像面波φ(r) φ(r)=φ(r) =F-1[Q(g)] 3. 透射束与衍射束彼此 干与后,在像面上成像 获得与所选衍射束相对 应的晶格条纹像。这个 过程 ,可理解为 Q(g) 乘 上 相 位 因 子 exp(-iX(g)) 后的富氏逆变换, 其成果 是衍射波还原成放大了 的物面波,即像面波 Φ(r)。 高分辩晶格像成像全过程 包含了两次富氏变换. 第一次,物镜将 物面波分化成各级衍射波,在物镜后 焦面上获得衍射谱。第二次各级衍射 波彼此干与,从头组合,获得保留原 有相位关系的像面波,在像平面处得 到晶格条纹像。 ?0 (r ) ? ?? Q? g ? ???? ?r ? F F ?1 物面波函数 衍射波函数 像面波函数 相位衬度像的品种 原子像:像点与原子柱的投影对应,能够用原子 分布进行注释。 布局像:像点与原子团或原子围成的通道对应, 能够用布局进行间接注释。 晶格条纹像:像点与晶面间距对应,与原子陈列 无关。 高分辩像:分辩率很高的像。 间隙原子 空位 液体急冷态的非晶高分辩像 Fe 73.5CuNb3Si13.5B9 550℃1h微晶的晶格条纹像 Fe 73.5CuNb3Si13.5B9 Pt/Ti爆炸焊接Pt中的形变孪晶 AlTiNb合金中共格孪晶 纯钛拉伸变形发生的层错 非 共 格 析 出 相 非 共 格 析 出 相 共 格 析 出 相 Al-Mn合金中韧位错 Al-Mn合金中韧位错 Si3N4陶瓷中的晶界和三叉晶界 热等静压烧结 Si3N4陶瓷中的晶界和三叉晶界 化学气相堆积 Al-Si合金共格与共格界面 SiC倾斜晶界和缺陷的放大像 蓝 宝 石 上 Si 外 延 生 长 的 界 面 外 延 生 长 的 界 面 成像模式的彼此关系 ? 当电子束通过样品后,能够报酬地选择分歧的成 像体例,获得分歧衬度的电子显微像,它们反映 了样品晶体布局的分歧方面。这些成像衬度体例 相辅相成,互为弥补,在分歧条理和标准上供给 了晶体布局的消息,通过这些成像模式的选择达 到研究晶体布局和晶体缺陷的目标。 电子显微镜成像道理 Abbe成像道理 Cu/Cr合金衍射衬度像 Cu/Cr合金晶格条纹像 Al-Si合金粉末的高分辩像 Al-Si合金粉末的高分辩像 本章要点 透射电子显微像的三种像衬度道理. 质厚衬度 衍射衬度 相位衬度

  TEM的三种像衬度

  TEM测试经纬度转换

  第五章 高分辩(相位)衬...

  TEM位错像的多束暗场计较...

  TEM8内容效度研究

  第七章 合金中第二相衬度...

  透射电镜根基成像操作及...

  人教版四年级数学下册第...

(编辑:admin)
http://pfnlquebec.com/mc/142/