TEM衍射斑点标定

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1、原创TEM透射电镜衍射斑点标定进一步浅出已有12人参与在小木虫上常常看到某些同窗对衍射斑点的标定问题提出疑问，大多数状况是这样的“求标定一张衍射斑点图”，除了一张衍射斑点，没有其他信息。“我这是钛合金的衍射斑点，求标定”，除了一张衍射斑点，没有其他信息。链接如下：大多数帖子都沉了，估计提问的楼主们都很郁闷。这样的提问也都是可以理解的，由于人们看书的时候，大多数书上不说人话，不是将一句话绕来绕去就是一句话里面夹杂诸多专业名词。想来想去还是要写一种具体点的、说人话的帖子，这样其她人后来就不会提出上面那些奇怪的问题了。废话不多说，开讲衍射斑点的标定目的是什么呢？这是人们一方面遇到的问题。作为骨灰级的

2、TEM爱好者，我告诉你，目前段位的虫友可以通过衍射标定达到如下两个目的：1装X。2辅助进行物相鉴定。装X是很容易理解的，目前的文章要是少了透射实验那也是被别人甩了好几条街，审稿人没爱好，同行看不起，很没面子。由于凡波及到TEM都显得高大上。也许第二个目的才是人们真正关怀的问题。注意我这里说的是“辅助”进行物相鉴定，之因此是“辅助”是由于物相鉴定是一种相称复杂的且技术含量高的工作。鉴定的难度来源于如下几种方面。1、微观层面的物相太小，如果用打能谱分析元素的措施，很也许打到的区域会有偏离或区域偏大，能谱的成果不够精确。2、物相太小又无法做XRD（X射线衍射，照顾一下小白虫友）。3、通过相貌观查判断

3、，这个太主观，并且经验规定极高，不从事个十来年的研究很难做出精确的推断。因此物相鉴定非常困难，不能凭借上面一种手段给出有说服力的证明。因此就有了多种手段辅助联合证明提高说服力的方略。衍射斑点标定也是众多辅助手段中的一种，它也不能作为鉴定物相一招制敌的法宝，是由于，标定过程中会引入多种误差（拍摄系统误差，测量误差，计算误差），没法百分百保证标定的精度，因此成果也就是在误差范畴内参照。看了这些，你是不是感觉很泄气，但是没关系，圈内人士都会有一种商定俗称的共识，也就是说，只要你从多种方面联合这证明物相，达到80%的说服力，也就默认你的证明是对的了。审稿人也一般的确这样做的。接下来的问题是我该怎么标定

4、我的衍射斑点呢？这是一种大问题，咱先从宏观上对这个问题进行把握。打一种简朴的比方，警察要查找犯罪嫌疑人是谁，在犯罪现场找到了作案者的小拇指的指纹，要查到此人的信息就需要将该小拇指指纹拿到公安局的数据库中进行比对，一旦该小拇指与其中一种人的小拇指指纹对上了，很也许就是这个人作案。衍射斑点标定的过程与此相似，也是运用物相留下的衍射斑点得到晶面数据，再和原则物相库进行对比，在物相库里面如果有比较吻合的晶面数据，就很也许是这个物相了。大道理是不是简朴多了，和那些不写人话的教科书相比，有无更接地气的赶脚。明白了这些接下来的工作就可以简朴的归结为3个环节了。1计算晶面数据2得到物相的晶面间距数据库3开始比

5、对一计算晶面数据。第一步最简朴了，可是还是有人搞不懂，咱就来细细说说晶面间距如何计算。目前我们手中只有一张衍射斑点的图，图上有几种圆点点，尚有一种标尺，标尺单位感觉怪怪的1/nm.仿佛历来没见过这种单位。各位莫要慌，屏住呼吸。这些衍射斑点是晶体的倒易点阵，1/nm是倒空间的长度单位。这有点不像人话了。这样说吧，每个人在阳光下一站就会有影子，这个人就好比是晶体自身，而影子就好比是倒易点阵。人是立体的，人的影子是平面的，同理，晶体是立体的，映射出来的倒易点阵我们也只能看到一种平面。影子反映的是人的轮廓，通过测量影子的长度和影子和人的比例尺，就可以得到人的实际高度。同样倒易点阵反映的是晶体的晶面间距

6、，注意这个地方超难理解（这个地方没想好怎么才干讲明白），通过测量倒易点的距离，再借助标尺就能得到真实晶体的晶面间距。由衍射斑点计算晶面间距有这样一种公式的长度是下面图中量出的实际长度，不管你是用米尺还是游标卡尺测量，只要的单位一致就可以了，而“标尺”就是图中的5 1/nm。图片可以等比例放大测量，并不影响成果。由此计算出的晶面间距的单位就是nm.一般我们不仅仅计算一种晶面间距，而是计算出一种平行四边形所相应的晶面数据信息。这涉及两条边、一条对角线所相应的晶面间距，以及各边互相之间的夹角相应的正空间中晶面的夹角。这些信息在一起才相称于一种指纹的信息。为了以便表达，我们就用矢量来表达平行四边形的各

7、条边。由尺子我们可以测量的长度，由量角器我们可以测量各边相应的夹角。由此我们可以得到这样六个数值第二步是获取物相数据库。目前我们终于进行到第二步了。我们先觉得例来阐明如何获得晶面数据库。通过查PDF中的点阵参数，我们得到是面心立方晶体，6个点阵参数是a=0.4049nm,b=0.4049nm,c=0.4049nm,=90,=90,=90。所有的晶面数据库都是通过这6个参数计算得到的，即晶面指数所相应的晶面间距。由于大多数是低指数的衍射斑点，因此，且一般取整数。这个数据库是不是瞬间变得非常大了，也就是组合有111111=1331种。莫要慌，这次你还得静下心来慢慢计算。立方晶系的晶面间距计算公式为

8、：一般计算出来的成果会是这个数据库有1331条。然后，注意是然后，再计算每两个晶面之间的夹角。立方晶系夹角的计算公式为：这有多少个组合呢？相信人们都学过排列组合，两两组合是，目前这个数据库有多大了看明白了吧。到这我们的885115条的数据库就所有获取完了。先缓一口气。三比对数据库。接下来我们到了第三步。将我们之前计算的拿到数据库中比对，如果误差较小就挑选出来，挑出来晶面指数还要满足此外一种条件，就是，矢量的加法法则。如果可以从数据库里面找到这样的晶面指数满足了以上所有条件，那么恭喜你，你已经可以标定你的衍射斑点图了。终于终于，完毕标定了。一口气上了3层楼不费力，哦是一口气走3步不费力。标定是终

9、于完毕了，可是人们一定会觉得相称不轻松，计算量大到万万想不到。标定的原理就是这样的过程，而实际我们在标定的过程总会通过已有的数据来简化一部分计算。PDF卡片上已经将部分晶面指数相应的晶面间距列举出来了，相称于一种小型数据库。你算出来的d值在里面查找就好了，运气好的话很也许就找到了接近d值的指数。然后将你挑选出来的指数进行晶面夹角计算，均有现成的公式。要是不懂得的话我在附件里上传一附件，涉及所有类型的晶体的晶面间距公式和晶面夹角公式。在接下来就是根据夹角条件和矢量加法条件再进行筛选。这样也完毕了衍射斑点的标定过程。计算量减少了不少，是吧，但是还是工作量大！总结一下，衍射斑点标定的过程就是这三步，

10、1通过图片计算出晶面数据，2找到相应的数据库，3进行比对，把符合条件的指数标定在图片上。目前我们再回到刚开始的虫友们的问题，“请大神帮我标定一张衍射斑点”，给出一张衍射斑点，然后没有其她信息了.大哥你这是什么东西呀，你刚也看到了，我标定一种已知的物相头发都快白完了，对于你这张图我完全不懂得是什么东西，标定如大海捞针，遥遥无期，我也想帮你，只是有心无力呀！“我这是钛合金的衍射斑点，请人们帮我标定一下”，给出一张衍射斑点，然后没有其她信息了.这位要比上一位好多了，至少告诉我们是钛合金有关的物相了，但是与钛有关的化合物多达5265种，难道我要一种一种给你试着标定吗？我胆小，不要吓我。因此后来这样的问

11、题就不要提了，对的的姿势是这样滴：1给出明确的物相阐明。例如“图是Al的衍射斑点（明确给出物相），或者,这张图是Al、Mg之中的一种的衍射斑点（给出少量的几种物相也可以）。”2给出点阵参数，例如“Al点阵参数是a=0.4049nm,b=0.4049nm,c=0.4049nm,=90,=90,=90。Mg点阵参数是a=0.3209nm,b=0.3209nm,c=0.5211nm,=90,=90,=120。”3上传一张完整的衍射斑点图（有标尺，斑点清晰有序）。4给点30金币悬赏！好了扯完了。欢迎人们补充加料。更高段位的TEM衍射斑点标定应用有机会再扯下次再扯。要是有需要标定的同窗上传至此，我免费给你标定参照。注意一定要用对的的姿势提问。