透射電鏡的發(fā)展趨勢

透射電鏡的發(fā)展趨勢

a ．提高分辨本領(lǐng)、改進(jìn)儀器性能降低物鏡的球差、提高物鏡電流和高壓的穩(wěn)定度以減小色差。提高加速電壓，減小電子波長等均是提高分辨本領(lǐng)的有效途徑。由于這些措施可能在超高壓電鏡中實(shí)施，因此曾對超高壓電鏡寄以厚望。因?yàn)榧夹g(shù)上的難度大，尤其是建造費(fèi)用昂貴，使其進(jìn)展艱難。而且實(shí)際分辨本領(lǐng)仍在0.2～0.3nm 。折衷的辦法是發(fā)展200～300kV的高壓電鏡。
　　b ．提高自動化程度，簡化操作真空操作、樣品更換及驅(qū)動、照相記錄、電鏡工作模式變換等復(fù)雜的工作均只需要一個啟動命令就能自動完成，尤其是引入電子計(jì)算機(jī)之后，使操作進(jìn)一步自動化，而且還可以對圖像或譜線進(jìn)行處理。
　　c ．向分析式電鏡發(fā)展電子顯微鏡把人們引入了千變?nèi)f化的微觀世界，使我們能在原子量級上來研究物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)。透射模式使我們得到了物體的形貌、電子衍射模式可以分析物體的表面結(jié)構(gòu)。在觀察高倍像時，我們往往想知道所觀察物體內(nèi)的元素組成和微觀結(jié)構(gòu)，因此在透射電鏡中引入了X 射線光譜儀和掃描透射模式等使透射電鏡成了分析式電鏡。
　　電子能量損失譜儀（electron energy loss spectrometer , EELS）是基于入射電子打到樣品上，使原子內(nèi)殼層的電子被激發(fā)產(chǎn)生電離。這時入射電子損失一部分能量△E 后并以非彈性散射電子的形式射出。由于△E 至少大于內(nèi)層電子的電離能及，而每一種元素都有其特征的瓜值，因而對非彈性散射電子進(jìn)行能量分析就可以獲得試樣的元素組成信息。
　　掃描透射電鏡（STEM）的成像原理與掃描電鏡相似，不過收集的不是二次電子而是分別收集透過樣品的彈性和非彈性散射電子來成像。由于掃描透射模式的圖像是逐點(diǎn)、按時間順序排列的像素組成，所以用計(jì)算機(jī)作實(shí)時圖像處理很方便。掃描透射的另一優(yōu)點(diǎn)是利用微小束斑可以作超微區(qū)的顯微分析。
　　d ．場發(fā)射槍透射電鏡場發(fā)射電子槍具有亮度高（比鎢絲槍高三個量級）、交叉斑小（直徑為0 . 01～0 . 02nm）、電子能量分散小及相干性好等優(yōu)點(diǎn)，正日益受到重視。對透射電鏡開展微區(qū)衍射和微區(qū)分析十分有利，它的高相干性為電子顯微學(xué)開展全息術(shù)提供了廣闊的前景。
　　下表列出了目前世界各國生產(chǎn)的幾種透射電鏡的性能比較。