电镜原理及使用2

13 透射电子显微镜的结构电子束照明系统样品室真空系统记录系统电子枪聚光镜物镜中间镜投影镜电源供应系统233.1电子枪 发射电子，由阴极、栅极、阳极组成。阴极发射的电子通过栅极上的小孔形成射线束，经阳极电压加速后射向聚光镜，阳极起到对电子束加速的作用。453.2聚光镜 作用是将光源（电子束）会聚到样品上并调节光源在样品上的照明直径。设荧光屏的尺寸为 D=160mm，放大倍数为1000X，则样品需要照明区域为：d=D/M=160/1000=160um 而放大倍数为100KX，则样品只需要照明区域为：d=D/M=160/100000=1.6um 电子枪的“有效光源”尺寸，即交叉斑的尺寸为50m 左右，显然这样尺寸的光源照射在样品上是不合适的。63.3样品室 能在保持电镜真空的前提下更换观察的样品，并能进行样品的移动、倾斜、旋转。73.4物镜 靠近样品的放大磁透镜。形成样品一次放大图像。一般是强励磁，短焦距磁透镜。为了得到放大图像，样品放在靠近物镜位置（满足 a 2f），一般放在物镜的前焦距附近。物镜放大倍数一般为100X-200X。83.5中间透镜 中间透镜是一个可变倍率的弱透镜。它的作用是将物镜成的一次像再放大，并成像于投影镜的物平面上。放大倍数可调，0X-20X之间。93.6投影镜近经过中间透镜形成的二次像放大到荧光屏上，形成最终的电子显微图像。放大倍数100200X103.7像的记录与观察 通过前玻璃窗观察荧光屏上的像。荧光屏可将电子的能量转化为可见光。由电子感光底片记录图像，或由CCD相机以数字方式存储。113.8放大倍数的控制(JEM-100SX)123.9真空系统 为了防止电子在行进过程中受到气体分子的干扰，电镜内部保持的真空度要在10-5托（10-8大气压）以上。电源系统的高稳定度也是保证图象质量的重要因素之一。目前一些高性能电镜的样品室真空度可优于10-7托，电源稳定度已达10-6/分钟。13 绝对真空：指完全没有任何物质的空间。绝对真空是永远达不到的。气压：空气的压强。气压高真空度低，气压低真空度高。真空度的单位：Pa（帕）、Torr(乇)1Pa=1g/M2 1Torr=1mmHg 1大气压=760mmHg=105Pa=760Torr 真空划分：粗真空：105Pa103Pa 低真空：103Pa0.1Pa 高真空：0.1Pa10-6Pa 超高真空：10-6Pa 14 电子显微镜对真空度的要求 10-3Pa 实现方式：机械泵、扩散泵、阀门、控制电路151617183.10电源供应系统 电源不稳定对电子显微镜成像的影响：高压波动引起电子束波长波动，引起透镜对电子束聚焦能力的改变。透镜电流波动引起透镜焦距改变 电子显微镜对电源稳定度的要求：电子枪高压波动10-6/min（100KV每分钟波动小于0.1V）透镜电流波动10-6/min（1A电流每分钟波动小于1uA）194 JEM-100SX透射电子显微镜的使用启动：闭合电子显微镜稳压电源开关与冷却循环水稳压电源开光，压下启动按钮。约30分钟后仪器进入可工作状态。放入样品：按程序放入样品。加高压：有下列几档可选 40KV、60KV、80KV、100KV，若需高压应先加低压。选择加速电压原则：电压越高，分辨率越高，反差越小；反之，电压越低分辨率越低，反差越大。加灯丝电源：顺时针旋转至限位处（加灯丝电源必须有高压存在），此时应看到图象，若不能看到图象，请与专职人员联系，切勿随意调整各旋钮。20观察:调整放大倍数、亮度、样品XY平移、焦距进行观察。照相：将要照相部位移至视野中心标记方框内，过卷，调整焦距、亮度至自动曝光两个绿灯同时亮，抬起荧光屏进行曝光。关机：将放大倍数调至1000X，调整亮度正好充满荧光屏，取出样品，灯丝旋钮调至最低，高压调至OFF，压下关闭按钮，约5分钟后仪器关闭，切断两个稳压电源开关。记录：包括使用起至时间、观察内容、使用人及所属单位及导师，仪器工作情况。21