实验八透射电镜衍射成像及选区衍射 一、实验目的 选区放大成像和选区电子衍射是透射电子显微镜重要操作方式，它能提供微米左右微 区内样品的形貌和晶体结构方面对应信息。在这基础上，利用衍射花样中R所示的晶体学 方向来确定显微图象中的晶体学方向，这是许多晶体衍射衬度分析（例如惯习面、位错线走 向确定等)的基本方法之一。通过本实验，应掌握选区衍射的标准操作步骤和形貌图象。 二、实验原理 1.选区电子衍射的标准操作步骤 选区电子衍射的目的是获得样品形貌所对应的电子衍射花样。其方法就是在物镜象平 面处插入一个孔径光栏（称为选区光栏或中间镜光栏）。物镜的象平面在不同倍率下是变化 的，它和选区光栏的不重合将引起选区误差。为了保证物镜象平面和选区光栏的重合，必须 遵循下列的标准操作步骤： (1)插入选区光栏。调节中间镜电流使荧光屏上显示该光栏孔边缘的清晰象，此时意味着 中间镜物平面和选区光栏重合： (2)精确调节物镜电流：使所观察的样品形貌在荧光屏上清晰显示，这意味着物镜象平面 与中间镜物平面重合，此时也就是与选区光栏重合： (3)移去物镜光栏，降低中间镜电流，使荧光屏显示清晰的衍射花样（中心斑点成为最细 小，最圆整)。此时获得的衍射花样仅仅是选区光栏内的显微组织所产生的。 选区精度除了与物镜的聚焦误差（使物镜象平面不能和选区光栏重合）有关，还和物 镜的球差有关。这两个因素造成了选区的有效范围约1um为左右。采用这样的标准操作步 骤，同时也使相机常数和磁转角保持恒定。对于三级透镜成象的简易透射电镜，其选区放大 倍率和选区电子衍射相机长度将是唯一的。近来先进的电子显微镜大多采用四级透镜成象系 统，这样我们可以任意一档选放倍率下采用不同的选区衍射相机常数，以适应点阵常数不一 的晶体均可获得足够数量或足够分散的斑点或环花样。 2.衍射成像 对薄晶体样品，透镜电镜图象的衬度来源于衍射强度的差别，其明、暗场成象的光 路如图所示： 2323 实验八 透射电镜衍射成像及选区衍射 一、 实验目的 选区放大成像和选区电子衍射是透射电子显微镜重要操作方式，它能提供微米左右微 区内样品的形貌和晶体结构方面对应信息。在这基础上，利用衍射花样中 R  所示的晶体学 方向来确定显微图象中的晶体学方向，这是许多晶体衍射衬度分析（例如惯习面、位错线走 向确定等）的基本方法之一。通过本实验，应掌握选区衍射的标准操作步骤和形貌图象。 二、 实验原理 1． 选区电子衍射的标准操作步骤 选区电子衍射的目的是获得样品形貌所对应的电子衍射花样。其方法就是在物镜象平 面处插入一个孔径光栏（称为选区光栏或中间镜光栏）。物镜的象平面在不同倍率下是变化 的，它和选区光栏的不重合将引起选区误差。为了保证物镜象平面和选区光栏的重合，必须 遵循下列的标准操作步骤： （1） 插入选区光栏。调节中间镜电流使荧光屏上显示该光栏孔边缘的清晰象，此时意味着 中间镜物平面和选区光栏重合； （2） 精确调节物镜电流；使所观察的样品形貌在荧光屏上清晰显示，这意味着物镜象平面 与中间镜物平面重合，此时也就是与选区光栏重合； （3） 移去物镜光栏，降低中间镜电流，使荧光屏显示清晰的衍射花样（中心斑点成为最细 小，最圆整）。此时获得的衍射花样仅仅是选区光栏内的显微组织所产生的。 选区精度除了与物镜的聚焦误差（使物镜象平面不能和选区光栏重合）有关，还和物 镜的球差有关。这两个因素造成了选区的有效范围约 1um 为左右。采用这样的标准操作步 骤，同时也使相机常数和磁转角保持恒定。对于三级透镜成象的简易透射电镜，其选区放大 倍率和选区电子衍射相机长度将是唯一的。近来先进的电子显微镜大多采用四级透镜成象系 统，这样我们可以任意一档选放倍率下采用不同的选区衍射相机常数，以适应点阵常数不一 的晶体均可获得足够数量或足够分散的斑点或环花样。 2． 衍射成像 对薄晶体样品，透镜电镜图象的衬度来源于衍射强度的差别，其明、暗场成象的光 路如图所示：