【應(yīng)用案例】透射電子顯微鏡TEM

透射電子顯微鏡TEM

透射電子顯微鏡(Transmission Electron Microscope，簡稱TEM)，可以看到在光學(xué)顯微鏡下無法看清的小于0.2um的細(xì)微結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)稱為亞顯微結(jié)構(gòu)或超微結(jié)構(gòu)。要想看清這些結(jié)構(gòu)，就必須選擇波長更短的光源，以提高顯微鏡的分辨率。

1932年Ruska發(fā)明了以電子束為光源的透射電子顯微鏡，電子束的波長要比可見光和紫外光短得多，并且電子束的波長與發(fā)射電子束的電壓平方根成反比，也就是說電壓越高波長越短。TEM的分辨力可達(dá)0.2nm。

TEM是聚焦電子束投射到非常薄的樣品上，透過樣品的透射電子束或衍射電子束所形成的圖像來分析樣品內(nèi)部的微觀組織結(jié)構(gòu)。

TEM的成像原理

透射電子顯微鏡的成像原理可分為三種情況：

l 吸收像：當(dāng)電子射到質(zhì)量、密度大的樣品時(shí)，主要的成相作用是散射作用。樣品上質(zhì)量厚度大的地方對電子的散射角大，通過的電子較少，像的亮度較暗。早期的透射電子顯微鏡都是基于這種原理。

l 衍射像：電子束被樣品衍射后，樣品不同位置的衍射波振幅分布對應(yīng)于樣品中晶體各部分不同的衍射能力，當(dāng)出現(xiàn)晶體缺陷時(shí)，缺陷部分的衍射能力與完整區(qū)域不同，從而使衍射波的振幅分布不均勻，反映出晶體缺陷的分布。

l 相位像：當(dāng)樣品薄至100?以下時(shí)，電子可以穿過樣品，波的振幅變化可以忽略，成像來自于相位的變化。

TEM的應(yīng)用

TEM常用于研究納米材料的結(jié)晶情況，觀察納米粒子的形貌、分散情況及測量和評估納米粒子的粒徑。

審核編輯黃宇