CN110676147A - 一种透射电子显微镜可动光阑的光阑片装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种透射电子显微镜可动光阑的光阑片设计。本发明包括:光阑片材质(1),光阑片形状(2),光阑孔(3)。本发明适用于透射电子显微镜的聚光镜、物镜和投影镜中的可动光阑。光阑是电镜重要的成像部件之一,其主要作用是通过调节通过光束大小,获得明场像和暗场像,降低噪声干扰、降低球差、提高成像衬度。光阑的性能指标主要由光阑片决定,包括:光阑片材质、光阑片形状、光阑孔数量、光阑孔尺寸、可移动(倾转)范围、移动精度等。本发明使用Ni‑Si青铜系合金加工成透射电子显微镜可动光阑光阑片,具有易于加工、无磁性、耐电子束轰击、延展性和韧性适中、耐腐蚀、成本低廉等特点。
Description
技术领域
本发明公开一种透射电子显微镜可动光阑的光阑片装置。
背景技术
透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,简称TEM),其总体工作原理是:由电子枪发射出来的电子束,经阳极定向加速后在真空通道中沿着镜体光轴穿越聚光镜,通过聚光镜将之会聚成一束尖细、明亮而又均匀的电子束流,照射在样品室内的样品上;透过样品后的电子束携带有样品内部的结构信息,经过物镜的会聚调焦和初级放大后,电子束进入下级的中间透镜和第1、第2投影镜进行综合放大成像,最终被放大了的像通过信息接收装置转化为可肉眼观察的图像。目前,电子显微镜的可动光阑根据所处位置不同,主要分为:聚光镜光阑、物镜光阑和选区光阑,光阑的主要作用是限制通光量以提高图像衬度。在使用过程中,光阑需要在真空中承受高能量电子束的轰击,容易产生积碳等污染。当前光阑片材质一般为铂、钼等贵金属,价格十分昂贵、热加工困难、易污染而不易于清洗。本发明采用的Ni-Si青铜系合金材质的光阑片具有易于加工、无磁性、耐电子束轰击、延展性和韧性适中、耐腐蚀、成本低廉等特点,而且若有杂质附着不方便清洗时,可直接更换光阑片。
发明内容
本发明提供一种透射电子显微镜可动光阑的光阑片装置,本发明包括:光阑片材质(1),光阑片形状(2),光阑孔(3-1)、(3-2)、(3-3)、(3-4)。
优选的光阑片材质(1)其特征是采用Ni-Si青铜系合金,其型号是C64780,易加工、无磁性、耐电子束轰击、延展性和韧性适中、耐腐蚀、成本低廉。
优选的光阑片形状(2)为:光阑片形状长方形,尺寸为20 mm×10 mm,厚度为0.1mm。
优选的光阑孔(3)为:在光阑片上纵向同轴排列四个光阑孔(3-1)、(3-2)、(3-3)、(3-4),其尺寸从小到大依次为40μm、80μm、120μm、200μm。
附图说明
附图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
当透射电镜观察的样品是晶体时,由于单一的金属或离子晶体的最小Bragg角对应的晶格间距近似于5埃,所以衍射角α通常是5×10-3弧度(rad)或更大。因此,由于几乎所有Bragg反射电子(即衍射波)被光阑阻挡,这时反差就产生了,这个像称之为“明场像”。另一方面,当光阑移动而阻挡透射波时,由衍射波成像,这种像称之为“暗场象”。这就是说,除晶体非常厚的情况以外,暗场的反差可由倒置亮视野的反差得到。
而当透射电镜观察的样品是非晶态时,散射电子被位于物镜后焦点平面附近的光阑所吸收,因此产生散射吸收反差。为了缩小球差,需要透镜的光阑直径非常小(约数十微米)。因此,如果散射大,大多数电子被光阑阻挡,从而形成像的黑暗部分。电子被散射的程度与样品的质量厚度成正比。因此,散射吸收反差提供了物质的存在和结构(图像)的信息。放入靠近物镜后焦点平面的光阑有两个重要的作用:①限制电子束孔径角以缩小的像差。②除去散射电子从而增强像的反差。因此,光阑孔直径的选择取决于所需的分辨本领和反差。只能选择使用大小适宜的光阑。
光阑必须精确地合轴在电子束光路上,随着光阑孔直径的缩小,电子束强度逐渐减弱,特别是非近轴杂散光会被光阑挡掉,所以减小了球差,像的反差逐渐增强。
Claims (4)
1.一种透射电子显微镜可动光阑的光阑片装置,该装置包括:光阑片材质(1),光阑片形状(2),光阑孔(3)。
2.根据权利要求书1所述的光阑片材质(1),其特征是材质为Ni-Si青铜系合金,型号为C64780,易于加工、无磁性、耐电子束轰击、延展性和韧性适中、耐腐蚀、成本低廉。
3.根据权利要求书1所述的光阑片形状(2),受限于电子显微镜磁透镜和光路的空间,同时考虑光阑片在镜筒内移动的精度,光阑片形状长方形,尺寸为20 mm×10 mm,厚度为0.1 mm。
4.根据权利要求书1所述的光阑孔(3),在光阑片上纵向同轴排列四个光阑孔(3-1)、(3-2)、(3-3)、(3-4),其尺寸从小到大依次为40μm、80μm、120μm、200μm,满足不同样品的电子光学成像要求。
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