Cyflwyniad i Egwyddorion Delweddu Microsgopeg Darlledu Electron
Mae strwythur y microsgop electron trawsyrru yn cynnwys dwy ran: y brif ran yw'r system oleuo, y system ddelweddu a'r stiwdio arsylwi; y rhan ategol yw'r system gwactod a'r system drydanol.
1. System goleuo
Rhennir y system yn ddwy ran: gwn electron a chyddwysydd. Mae gwn electron yn cynnwys ffilament (catod), grid, ac anod. Mae'r ffilament gwresogi yn allyrru pelydryn o electronau. Pan fydd foltedd yn cael ei gymhwyso i'r anod, mae'r electronau'n cael eu cyflymu. Y gwahaniaeth potensial rhwng anod a catod yw cyfanswm y foltedd cyflymu. Mae electronau carlam ag egni yn cael eu taflu allan o dyllau yn y plât anod. Mae egni'r pelydr electron a allyrrir yn gysylltiedig â'r foltedd cyflymu, ac mae'r grid yn chwarae rôl rheoli siâp y trawst electron. Mae gan y pelydr electron ongl dargyfeirio penodol. Ar ôl addasu'r lens cyddwysydd, gellir gweld trawst electron cyfochrog gydag ongl dargyfeirio bach neu hyd yn oed sero. Gellir addasu dwysedd presennol (cerrynt trawst) y trawst electron trwy addasu cerrynt y lens cyddwysydd.
Mae maint yr ardal ar y sampl y mae angen ei oleuo yn gysylltiedig â'r chwyddhad. Po uchaf yw'r chwyddhad, y lleiaf yw'r ardal oleuedig. Felly, mae angen pelydr electron manylach i arbelydru'r sampl. Mae maint sbot trawst y trawst electron a allyrrir yn uniongyrchol gan y gwn electron yn fwy ac mae'r cydlyniad hefyd yn wael. Er mwyn defnyddio'r electronau hyn yn fwy effeithiol a chael trawstiau electronau goleuo â disgleirdeb uchel a chydlyniad da i ddiwallu anghenion microsgopau electronau trawsyrru ar wahanol chwyddhadau, mae angen cydgyfeirio'r trawstiau electron a allyrrir gan y gwn electron ymhellach i ddarparu gwahanol smotiau trawst. maint. , trawstiau goleuo tua chyfochrog. Mae'r dasg hon fel arfer yn cael ei chyflawni gan ddwy lens electromagnetig o'r enw cyddwysyddion. Yn y ffigur, mae C1 a C2 yn cynrychioli'r cyddwysydd cyntaf a'r ail gyddwysydd, yn y drefn honno. Mae C1 fel arfer yn aros yr un fath, a'i rôl yw gosod croestoriad y gynnau electron i leihau maint y ddelwedd yn fwy na gorchymyn maint. Yn ogystal, mae dyfais tilt trawst wedi'i gosod yn y system oleuo, a all ogwyddo'r trawst electron yn hawdd yn yr ystod o 2 radd i 3 gradd i oleuo'r sampl ar wahanol onglau tilt.
2. System ddelweddu
Mae'r system yn cynnwys elfennau optegol electronig megis siambr sampl, lens gwrthrychol, drych canolradd, diaffram cyferbyniad, diaffram diffreithiant, lens taflunio, ac ati Mae gan y siambr sampl fecanwaith i sicrhau nad yw gwactod y prif gorff yn cael ei niweidio yn ystod newidiadau sampl yn aml . Gellir symud y sampl i'r cyfarwyddiadau X ac Y er mwyn canfod y safle i'w arsylwi. Mae'r pelydr electron cyfochrog a geir gan y lens cydgyfeiriol yn arbelydru'r sampl ac yn cario gwybodaeth sy'n adlewyrchu nodweddion y sampl ar ôl pasio drwy'r sampl. Mae'r ddelwedd electronig yn cael ei ffurfio o dan weithred y lens gwrthrychol a'r diaffram cyferbyniad, ac yna'n cael ei chwyddo gan y drych canolradd a'r lens taflunio. Ceir y ddelwedd electronig derfynol ar sgrin fflwroleuol.
Mae'r system oleuo yn darparu pelydr electron goleuo cydlynol, sy'n cario gwybodaeth strwythurol y sampl ar ôl pasio drwy'r sampl ac yn ymledu i wahanol gyfeiriadau (er enghraifft, pan fo grŵp wyneb grisial yn bodloni hafaliad Bragg, gellir cynhyrchu 2 ongl yn y cyfeiriad sy'n croesi'r trawst digwyddiad diffracted beam). Bydd amcanion yn dod o wahanol rannau o'r sampl gyda'r un cyfeiriad lluosogi. Mae electronau'n cydgyfeirio i un smotyn ar y plân ffocal cefn, ac mae electronau sy'n teithio i wahanol gyfeiriadau yn ffurfio smotiau gwahanol yn unol â hynny. Mae trawst uniongyrchol o ongl gwasgariad sero yn cydgyfeirio wrth ganolbwynt yr amcan, gan ffurfio man canolog. Yn y modd hwn, mae patrwm diffreithiant yn cael ei ffurfio ar blân ffocal gefn yr amcan. Ar awyren delwedd yr amcan, mae'r trawstiau electronau hyn yn ailgyfuno ar gyfer delweddu cydlynol. Trwy addasu cerrynt lens y lens ganolraddol, mae awyren gwrthrych y lens ganolraddol ac awyren ffocal gefn y lens gwrthrychol yn gyd-ddigwyddiad, y gellir ei arddangos ar y sgrin fflwroleuol. Gall y patrwm diffreithiant a geir uchod wneud i awyren gwrthrych y lens ganolraddol gyd-fynd ag awyren delwedd y lens gwrthrychol, a thrwy hynny gael delwedd microsgopig. Trwy gydweithrediad y ddau ddrych canolraddol, gellir addasu hyd a chwyddiad y camera o fewn ystod fwy.
3. Stiwdio arsylwi
Adlewyrchir y ddelwedd electronig ar y sgrin fflwroleuol. Mae'r golau fflwroleuol yn gymesur â'r cerrynt trawst electron. Defnyddiwch blât sych electronig yn lle sgrin fflwroleuol i dynnu lluniau. Mae gallu ffotosensitif y plât sych yn gysylltiedig â'i donfedd.
4. System gwactod
Mae'r system gwactod yn cynnwys pwmp mecanyddol, pwmp tryledu olew, pwmp ïon, offeryn mesur gwactod a phiblinell gwactod. Ei swyddogaeth yw tynnu'r nwy yn y gasgen lens, fel bod yn rhaid i radd gwactod y gasgen lens gyrraedd o leiaf 10-5 Torr, a gall y radd gwactod orau gyrraedd 10-9-10-10 Torr. Os yw'r gwactod yn isel, gall gwrthdrawiadau rhwng electronau a moleciwlau nwy achosi gwasgariad ac effeithio ar gyferbyniad. Bydd hefyd yn achosi ionization foltedd uchel rhwng y grid electron a'r anod, gan achosi gollyngiad rhyng-electrod. Gall nwyon gweddilliol hefyd gyrydu'r ffilament a halogi'r sampl.
5. System rheoli pŵer
Gall ansefydlogrwydd cyflymu foltedd a cherrynt magnetig lens achosi aberration cromatig difrifol a lleihau cydraniad microsgop electron. Felly, mae sefydlogrwydd foltedd cyflymu a cherrynt lens yn faen prawf pwysig i fesur perfformiad microsgop electron. Mae'r gylched TEM yn cynnwys y rhannau canlynol yn bennaf: cyflenwad pŵer DC foltedd uchel, cyflenwad pŵer excitation lens, cyflenwad pŵer coil gwyro, cyflenwad pŵer gwresogi ffilament gwn electron, cylched rheoli system gwactod, cyflenwad pŵer pwmp gwactod, dyfais gyrru camera ac amlygiad awtomatig cylched.
Yn ogystal, mae gan lawer o ficrosgopau electron perfformiad uchel ategolion sganio, sbectrosgopeg ynni, sbectrosgopeg colli ynni electron.
