ЛЕКЦИЯ 14 Электронная микроскопия

Принципиальная схема просвечивающего электронного микроскопа 1 - источник излучения; 2 - конденсор; 3 - объект; 4 - объектив; 5 - первичное промежуточное изображение; 6 - вторичное промежуточное изображение; 7 – проекционная линза.

Получение реплик Схема получения электронно микроскопических препаратов (реплик): а - исходный образец в поперечном разрезе; б – реплика.

Задачи, решаемые с помощью просвечивающей электронной микроскопии Метод просвечивающей электронной микроскопии позволяет изучать внутреннюю структуру исследуемых металлов и сплавов, в частности: - определять тип и параметры кристаллической решетки матрицы и фаз; - определять ориентационные соотношения между фазой и матрицей; - изучать строение границ зерен; - определять кристаллографическую ориентацию отдельных зерен, субзерен; - определять углы разориентировки между зернами, субзернами; - определять плоскости залегания дефектов кристаллического строения; - изучать плотность и распределение дислокаций в материалах изделий; - изучать процессы структурных и фазовых превращений в сплавах; - изучать влияние на структуру конструкционных материалов технологических факторов.

Примеры изображений Изображения стыка трех зерен, полученные с помощью ПЭМ на двухступенчатой реплике (а) и на фольге (б).

Примеры изображений Два встречных дефекта упаковки в 4H-SiC. Изображение получено на микроскопе JEM-3010 в зоне [ ] карбида.

Примеры изображений Изображение фуллеренового (С60) кристалла с разрешением структуры. Фотография получена на просвечивающем электронном микроскопе JEM-2010 при ускоряющем напряжении 200 кВ без охлаждения. Исходная пленка была полностью окристаллизована. Под воздействием пучка происходит быстрое разрушение структуры: изображение получено в течение 1 мин с начала облучения данного участка, в последующем структура полностью аморфизуется

Примеры изображений Квантовая точка - кристаллик Ge в матрице 4H-SiC

Взаимодействие пучка электронов с веществом Эффекты, возникающие при взаимодействии пучка электронов с веществом: 1 - электронный пучок; 2 - образец; 3 - отраженные электроны; 4 - вторичные электроны; 5 - ток поглощенных электронов; 6 - катодолюминесценция; 7 - рентгеновское излучение; 8 - Оже-электроны; 9 - наведенный ток; 10 - прошедшие электроны

Принципиальная схема растрового электронного микроскопа 1 - катод; 2 - фокусирующий электрод; 3 - анод; 4 - ограничивающая диафрагма; 5 - первая конденсорная линза; 6 - вторая конденсорная линза; 7 - отклоняющие катушки; 8 - стигматор; 9 - конечная (объективная) линза; 10 - диафрагма, ограничивающая размер пучка; 11 - детектор рентгеновского излучения; 12 - усилитель фотоумножителя; 13 - генераторы развертки; 14 - образец; 15 - детектор вторичных электронов; 16 - к отклоняющим катушкам; 17 - управление увеличением; 18 - ЭЛТ