TEM最新进展及发展趋势

TEM最新进展及发展趋势主要内容TEM发展概述TEM的最新发展TEM的发展趋势TEM的发展概述第一台TEM由马克斯·克诺尔和恩斯特·鲁斯卡1931年研制，这个研究组于1933年研制了第一台分辨率超过可见光的TEM，分辨率大约是50nm。西门子公司于1939年研制成功世界上第一台商品透射电镜分辨率约为10nm，1954年进一步研制成功Emiskop1型透射电镜分辨率大约为1nm。我国电镜研制起步较迟，1958年在长春中国科学院光学精密机械研究所生产了第一台中型电镜，到1977年生产的TEM分辨率为0.3nm的80万倍的。TEM的最新发展•功能完善超高压TEM分辨本领高—在原子水平上直接观察厚试样三维结构；试样穿透能力强(1MV时约为100kV的3倍)；JEM-ARM1250／1000型超高压原子分辨率电镜点分辨本领已达0.1nm；日立公司3MV超高压透射电镜分辨本领为0.14nm；中等电压200kV\300kVTEM：采用球差系数更小的物镜和场发射电子枪；穿透能力分别为100kV的1.6和2.2倍；国际上常规200kVTEM的点分辨本领为0.2nm左右，放大倍数约为50倍～150万倍；120kV\100kV分析电子显微镜：生物、医学以及农业、药物和食品工业等领域—观察分析反差低以及对电子束敏感的生物试样—配有冷冻试样台和EDS，可以在获得高分辨像的同时还可以得到大视场高反差的低倍显微像，点分辨本领达0.35nm左右多功能高分辨分析TEM：配有锂漂移硅Si(Li)X射线能谱仪(EDS)，配有电子能量选择成像谱仪—进行纳米尺度的微区化学成分和结构分析；TEM面临的重大技术突破—提高分辨率减小物镜球差：80年代末期物镜的球差降低到0.5mm。1990年，Rose提出由两个六极校正器和四个电磁透镜组镜球差减小到0.05mm，因此电镜分辨率0.24nm提高到优于0.14nm；FEG-STEM的新型的球差校正器，球差系数Cs由3.5mm降低到0.1mm以下；STEM暗场像的分辨率提高到0.1nm。TEM的发展趋势1提高分辨本领改进仪器性能降低物镜的球差提高物镜电流和高压的稳定度以减少色差。常规的透射电镜的球差系数Cs和色差系数Cc分别约为mm级，德国科学家利用计算机技术实现了对磁透镜进行球差矫正，可以实现零球差，以及负球差，从而大大提高了透射电镜的空间分辨本领，通过在电子束照明光源上加装单色仪，可以大大提高电镜的能量分辨率，目前的最高点分辨率得到大大提高，可以达到亚埃级别(1Ǻ)。2提高自动化程度，简化操作真空操作样品更换及驱动，照相记录，电镜工作模式变换等复杂的工作均只需要一个启动命令就能自动完成，尤其是引入电子计算机之后，使操作进一步自动化，而且还可以对图像或谱线进行处理。3向分析式电镜发展电子显微镜把人们引入了千变万化的微观世界，使我们能在原子量级上来研究物质的微观结构。4场发射枪透射电镜场发射电子枪具有亮度高，交叉斑小，电子能量分散小及相干性好等优点，正在日益受到重视。对透射电镜开展微区衍射和微区分析十分有利，它的高相干性为电子显微学开展全息术提供了广阔的前景。另外，通过样品台的设计，可以在透射电镜下对材料进行加热，通电和外加应力等等，实现对材料在实际服役条件下的行为的观察，从而为人们设计材料、改良材料提高更加直接的证据。通过对透射电镜的真空进行改进，可以在透射电镜下对样品通气氛，观察材料与气体分子的反应，实现化学反应的原子尺度的观察，也可实现固体材料与液体的反应过程的观察。总之，透射电子显微镜的功能越来越强大，应用越来越广泛。•谢•谢•大•家•观•看