① 電子衍射測定晶體結構的方法 (相關儀器,設備簡介)
目前電子衍射的設備很多,但都要依附於超高真空設備中,
簡單介紹幾種如下:
1、如表面科學中的低能電子衍射(LEED),主要應用於高取向晶體表面晶格的研究,比如畸變,吸附。
LEED結構目前也應用在透射電子顯微鏡(TEM)中,利用聚焦到很小光斑的電子束對納米結構中的局域有序做結構探測。
LEED只能夠作晶格類型分析,不能進行元素分析。
2、反射式高能電子衍射(RHEED),主要應用於分子束外延等設備的原位監測,能夠很好的反映表面晶格的平整度,觀測材料生長中的衍射強度及位置的振盪。
3、電子顯微鏡附件,主要是場發射掃描電子顯微鏡(FESEM),一般屬於附件,稱選區電子衍射(SAD),可以利用質能選擇器對反射電子作元素分析,能夠分析很小的區域元素組成,但結果較為粗糙。
電子衍射的原理可以參考XRD,觀測到的衍射花紋都是表面晶格的倒易格點,可能是一套,也可能是幾套。
一般,除了納米材料研究中在電鏡用電子衍射中常將衍射花紋作為晶格類型的佐證外,常規的LEED和RHEED並不作體材料三維晶格研究,而只用於表面晶格的判定,因為電子衍射一般只能反映晶格的二維表面結構,而不同晶體結構的晶體之間,它們的某一表面取向上它的對稱性及衍射斑點可能會完全一致。
電子衍射一般只用於測試二維晶體結構,無法簡單作三維體晶格判定,更無法單獨作元素判定。
所以你所說的ED測定晶格的說法是要注意的,ED很少或幾乎沒有單獨研究三維晶體結構。
電子衍射結構其實很簡單,簡單講就三個部件:
1、燈絲,用於產生電子
2、加速電壓,
(1) 電子加速電壓 (電壓大小要單獨可控)
(2) xy平面內的轉向電壓
3、熒光屏,注意導電接地。
此外電子衍射還需要有一個超高真空腔體作為設備的基礎;
還要有一個位置可調的多維樣品架(樣品台)系統;
如果需要做衍射斑點位置亮度分析,還要有CCD圖像採集系統。
② 電子衍射的方法
1、如表面科學中的低能電子衍射(LEED),主要應用於高取向晶體表面晶格的研究,比如畸變,吸附。
LEED結構也應用在透射電子顯微鏡(TEM)中,利用聚焦到很小光斑的電子束對納米結構中的局域有序做結構探測。
LEED只能夠作晶格類型分析,不能進行元素分析。
2、反射式高能電子衍射(RHEED),主要應用於分子束外延等設備的原位監測,能夠很好的反映表面晶格的平整度,觀測材料生長中的衍射強度及位置的振盪。
3、電子顯微鏡附件,主要是場發射掃描電子顯微鏡(FESEM),一般屬於附件,稱選區電子衍射(SAD),可以利用質能選擇器對反射電子作元素分析,能夠分析很小的區域元素組成,但結果較為粗糙。
電子衍射的原理可以參考XRD,觀測到的衍射花紋都是表面晶格的倒易格點,可能是一套,也可能是幾套。
一般,除了納米材料研究中在電鏡用電子衍射中常將衍射花紋作為晶格類型的佐證外,常規的LEED和RHEED並不作體材料三維晶格研究,而只用於表面晶格的判定,因為電子衍射一般只能反映晶格的二維表面結構,而不同晶體結構的晶體之間,它們的某一表面取向上它的對稱性及衍射斑點可能會完全一致。
電子衍射一般只用於測試二維晶體結構,無法簡單作三維體晶格判定,更無法單獨作元素判定。
所以你所說的ED測定晶格的說法是要注意的,ED很少或幾乎沒有單獨研究三維晶體結構。
電子衍射結構其實很簡單,簡單講就三個部件:
1、燈絲,用於產生電子
2、加速電壓,
⑴
電子加速電壓
(電壓大小要單獨可控)
⑵
xy平面內的轉向電壓
3、熒光屏,注意導電接地。
此外電子衍射還需要有一個超高真空腔體作為設備的基礎;
還要有一個位置可調的多維樣品架(樣品台)系統;
如果需要做衍射斑點位置亮度分析,還要有CCD圖像採集系統。
③ 什麼是電子衍射
當電子波(具有一定能量的電子)落到晶體上時,被晶體中原子散射,各版散射電子波之間產生權互相干涉現象。晶體中每個原子均對電子進行散射,使電子改變其方向和波長。在散射過程中部分電子與原子有能量交換作用,電子的波長發生變化,此時稱非彈性散射;若無能量交換作用,電子的波長不變,則稱彈性散射。在彈性散射過程中,由於晶體中原子排列的周期性,各原子所散射的電子波在疊加時互相干涉,散射波的總強度在空間的分布並不連續,除在某一定方向外,散射波的總強度為零。
中文名:電子衍射
裝置:最簡單的電子衍射裝置
發現時間:1927年
人物:C.J.戴維孫和L.H.革末
④ 電子衍射在技術上需要什麼條件
電子衍射-裝置
最簡單的電子衍射裝置。從陰極K發出的電子被加速後經過陽版極A的光闌孔和透鏡權L到達試樣S上,被試樣衍射後在熒光屏或照相底板P上形成電子衍射圖樣。由於物質(包括空氣)對電子的吸收很強,故上述各部分均置於真空中。電子的加速電壓一般為數萬伏至十萬伏左右,稱高能電子衍射。為了研究表面結構,電子加速電壓也可低達數千甚至數十伏,這種裝置稱低能電子衍射裝置。
⑤ 電子衍射的電子顯微鏡中的電子衍射
在選區電子衍射時,由於中間鏡和投射鏡把物鏡後焦面上形成的電子衍射花樣放大,相機常數和斑點尺寸被放大Mi·Mp倍(Mi為中間鏡的放大倍數,Mp為投影鏡的放大倍數),所以電子衍射的分辨力不高。高解析度衍射裝置把試樣放在投影鏡附近,試樣以上的透鏡均參與照明系統提供細聚焦的平行電子束,試樣以下的透鏡關閉,此時相機常數與電流無關,猶如一台普通的電子衍射儀。如提高高壓穩定度和精確測定λ值,可得到相對誤差達10-4的晶面間距值,與X射線衍射精度相當。
⑥ 透射電鏡中電子衍射主要有哪些方式
電鏡中電子衍射方式主要有,
二次電子:在入射電子束作用下被轟擊出來並離開樣品表面的樣品原子的核外電子叫做二次電子。
俄歇電子:原子內層電子被激發電離形成空位,較高能級電子躍遷至該空位,多餘能量使原子外層電子激發發射,形成無輻射躍遷,被激發的電子即為俄歇電子。
⑦ 電子衍射的原理是什麼
根據德布洛意原理,每個微觀粒子都有波動性,電子作為「物質波」在透過晶格之間的「小孔」時產生衍射
⑧ 電子衍射分析
電子束不是電磁波,而是物質波,但是它與X射線的性質類似,波長接近。1927年C.J.Davisson&L.H.Germer在電子顯微鏡問世前就發現了電子衍射現象,其原理與X射線衍射的原理基本相同,所獲得的衍射花樣也很相似。電子衍射產生的花樣大多呈規則排列的點狀(單晶),有時也呈同心圓狀(多晶)。電子衍射與X射線衍射的區別是:①由於電子束波長更短,在同一張圖像上電子衍射所得到的信息比X射線衍射的信息多;②電子衍射的強度要比X射線衍射的強度大得多,適用於對晶體微粒、表面和薄膜進行分析。現在,在透射電鏡中插入一選區光闌便能獲得單晶的衍射花樣(請參閱本章第二節)。
電子背散射衍射(Electron Backscatter Diffraction,縮寫為EBSD)是20世紀70年代提出,80年代發展成為一種實用的測試手段,並推出商品器材的。電子背散射衍射得到的圖像稱為電子背散射花樣(Electron Backscatter Pattern,縮寫為EBSP)。
上述X射線衍射以及電子衍射的激發源都是平行光,而電子背散射衍射是電子束進入樣品後激發出的背散射電子以各個方向射向晶體後產生的。其花樣由黑白成對的線條組成,如圖5-9中熒光屏上所示,每個線條對應於一個面網。
圖5-9 電子背散射衍射部件示意圖
為了獲得電子背散射衍射花樣,必須在掃描電鏡中安裝EBSD部件(圖5-9)。樣品不能太薄,以便產生較多的背散射電子,通常製成光片,表面還須消除研磨和拋光產生的應力。安裝時使樣品表面與電子束成30°相交。
1993年以後生產的EBSD部件可以對衍射花樣自動檢索,進行物相鑒定,還可測定樣品中各個晶粒的取向,進行微織構測定(microtexture determination),獲得取向圖(orientation image)。