透射電鏡的成像原理

透射電鏡的成像原理
a ．高分辨電子顯微鏡圖像
　　如下圖(a）所示。處于負(fù)高壓的電子槍發(fā)射一束電子，經(jīng)兩級磁透鏡組成的照明系統(tǒng)把這些電子聚成直徑僅幾微米的強(qiáng)電子束照射在要觀察的物體上。由于電子與物質(zhì)相互作用，產(chǎn)生彈性和非彈性散射，從而使這些電子帶上了所觀察物體的形貌和結(jié)構(gòu)特征等信息。這些電子經(jīng)物鏡聚焦并在物鏡的像平面上形成所觀察物體的放大像。再經(jīng)兩級或更多級的磁透鏡組成的成像系統(tǒng)進(jìn)一步放大，最后這些成像電子打在熒光屏上發(fā)出熒光。在熒光屏上我們就可以看見放大幾十倍到幾十萬倍的被觀察物體的放大圖像。這些圖像可以用電子感光板記錄，也可以用電視攝像記錄，以供觀察。



b ．電子衍射圖像
　　如圖(b）所示。如果待觀察的物體是一個晶體，我們不但可以得到該物的放大了的電子像，而且還可以在物鏡的后焦面上得到這個晶體的電子衍射像。當(dāng)一束平行電子束照到薄的晶體上，除了產(chǎn)生透射束（即零級衍射束）外，還會產(chǎn)生各級衍射束，而平行于透鏡軸的透射束，經(jīng)物鏡聚焦后，在其后焦面與透鏡軸的交點處會聚成一點，這點就是零級衍射振幅的極大值。同樣其它各級衍射束中的每一束相互平行且與透鏡軸有一個傾角，這束衍射束經(jīng)物鏡聚焦后，在物鏡后焦面上也會聚成一點，這個點與透鏡軸的距離決定于衍射束與透鏡軸的傾角。由于各極衍射束對透鏡軸的傾角不同，因此它們在后焦面上形成的會聚點離軸的距離也不同。這些在后焦面形成的會聚點，就是各級衍射振幅的極大值。每個振幅極大值都可以看作一個子波源，從這里發(fā)出的子波在像平面上又相干而形成物體的像。這樣我們在物鏡后焦面上就得了晶體的電子衍射譜像，在物鏡的像平面上就得到了晶體的電子放大像。所以在透射電子顯微鏡中，通過改變中間鏡電流，從而改變中間鏡的焦距，使中間鏡的物平面分別與物鏡的后焦面重合，得到晶體衍射譜的放大像；或與物鏡的像平面重合，得到晶體的電子放大像。再通過投影鏡進(jìn)一步放大，在熒光屏上就得到了最終放大了的晶體衍射譜像或電子放大像。,