IT（A）＝IO
这样经光阑孔挡住衍射斑点W（hkl），一次象处荧光屏IB＝IO－I（hkl） IA＝IO IA＞IB A’比B’亮暗场象（用倾斜电子束或移动物镜光阑）：IA＝0 IB＝I IB（hkl）＞IA 可见明场象和暗场象亮暗互补。
5、相位衬度——样品极薄
电镜分辨率的不断提高，现已能拍下原子的点阵结构象和原子象，进行这种观察的试样厚度必须小于10nm，甚至薄到3－5nm，单个原子质量－厚度衬度数值约1％，人眼只能分辨反差大于10％的图象。因此，前述衬度概念不能解释高分辨象的形成机理，需用相位衬度原理解积。
电子束穿过极薄的试样后：加上透镜的失焦和球差对相位差的影响，散射电子波和透射电子波之间产生相位差，经物镜的会聚任用，在象平面上会发生干涉。由于穿过试样各点后，电子波的相位差情况不同，在象平面上电子波发生干涉形成的合成波也不同，产生与试样特征相关的相位衬度。
为了获得更多信息，进行高分辨观察时可以选用大孔径物镜光阑，甚至可以不用物镜光阑，有特殊的调整控制手段。
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四、样品的制备方法及电镜图象的分析
1、最初用电镜只能观察粉末样品和苍蝇翅膀之类的东西。 2、超薄切片使得生物医学领域广泛应用了电镜。
3、表面复型方法的建立使得透射电镜可用干观察大块金属及其它材料的显微组织。
4、金属薄膜样品制备技术，发展了薄晶的衍衬电子显微术，除分辨率高外，增加显示出材料结晶学方面的信息，还可以配合能谱做微区成分分析以及直接对材料进行动态研究。
因此，透射电镜应用的浓度和广度在一定程度上有赖于样品制备技术的发展。
1、对样品的一般要求
（1）载样铜网直径2－3mm，观察试样最大尺度≤1mm，电镜观察的结构范围由几微米到零点几nm。
（2）样品必须薄到电子束可以穿透，100KV加速电压F，一般样品厚度不能超过1－200nm。
（3）电镜镜筒处于高真空状态，只能研究固体样品，样品中如含有水份，易挥发物质及酸碱等腐蚀性物质，需事先加以处理。
（4）样品需有足够的强度和稳定性，在电子轰击下不致损坏或变化，样品不荷电。
（5）样品要非常清洁，切忌尘埃，棉花毛，金属屑等物污染样品，以保证图象所质量和真实性。
制备样品的主要方法：直接法（粉末颗粒、直接薄片、超薄切片），间接法（一级复型、二级复型），半间接法（萃取复型）。 2、粉末颗粒样品的制备及重金属投影
1、支持膜，火棉胶膜、碳膜、碳补强的火棉胶膜，应有一定强度，自身对电子透明性好，且不显示自身结构。
1滴1－25火棉胶的醋酸异戊酯溶液在蒸馏水表面上，捞在铜网上；真空
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镀机中蒸发形成碳膜，设法捞在铜网上性能好但捞膜困难；在火棉胶支持上蒸发一层碳层，制作方便性能也较好，目前用得多。以上膜高分析率下仍显示自身结构。
2、样品分散：常用悬浮液法、喷雾法、超场波震荡分散法使分散性好，又不过分稀疏。
3、重金属投影：对轻元素组成的有机物，高分子聚合物对电子散射能差不易分析可以真空镀膜机中进行重金属投影似提高衬度。 4.5.3 表面复型方法和图象分析
除萃取复型外，只能研究物体表面的形貌特征，不能研究样品内部结构及线分析、分布。
1、火棉胶或其它塑料一组复型， 属负复型图象亮、暗与试样凸、凹相对应。
2、碳膜一级复型，在真空镀膜机中进行、剥离困难、分析率高且碳粒子有迁移性，所得碳膜等厚度， 经重原子投影不可析认凸、凹关系。理解图象要判断投影方向，然后观察影子特征：如沿投影方向看去影子在外型轮廓线的前部，表示该部位凸起，“影子”在轮廓线后部表明该部凹下。
3、塑料薄膜－碳膜二级复型。
a） b） c） d）
a）塑料复型 b）重金属投影 c）碳膜复型 d）二级复型碳膜 1、试样 2、塑料膜 3、重金属投影 4、碳膜
4、萃取复型 当试样侵蚀较深，或膜粘着力较大，在复型膜与试样分离时，试样表层的某些物质同复型膜一起离开试样基体，得到粘附着试样物质的复型膜，称萃取复型，可观察表面形貌，还可对萃取物做电子衍射和成分分析。 5、4直接薄膜样品
优点：直接观察样品内部结构，能对形貌，结晶学性质，微区成分进行综合分析，还要可对样品进行动态研究（如加热冷却、拉伸过程中的变化）。
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1、真空蒸发法。金属材料及有机物，拍摄氯代酞氰铜原子象即用此法。 2、溶液凝固或结晶法
3、离子轰击减薄法：金属非金属均匀，特别是对高聚物、陶瓷，矿物等不能用电解抛光减薄试样，更显示其优点。 4、超薄切片法
5、金属薄膜榈制备方法（1）初切0.5mm（2）机械磨或化学抛光减至0.1mm（3）用电解抛光减薄或离子减薄，制成厚度＜500nm薄膜。 所以，分析电镜图象必须考虑样品制作过程。 五、应用研究的问题
1、分析固体微粒的形状、大小、粒度分布。 2、研究由表面起伏现象表现的微观结构问题。
3、研究样品中各部分对电子的散射能力有差异的微观结构问题。 4、研究金属薄膜及其它晶态结构薄膜中各种对电子衍射敏感的结构问题。 5、电子衍射分析，点阵结构，点阵常数，晶体缺陷。
第八章 扫描电子显微技术
一、引言
扫描电子显微镜（简称扫描电镜SEM），有附有透射电子显微镜（TEM）、电子探针X射线显微分析仪（EPMA）和电子衍射仪（ED）等功能使其一机多用，是一种快速、直观、综合分析仪器。其特点：
1、仪器分辨本领高。通过二次电子像能够观察试样表面6nm左右的细节。 2、仪器放大倍数变化范围大（一般10－15000倍），且连续可调、高放大倍数下也可获得高亮度的清晰图象。
3、观察试样的悬深大、图像富有立体感，可直接观察起伏较大的粗糙表面如金属断口、催化剂表面。
4、样品制备简单，块状、粉末、导电不导电都易加工制样。 5、可以通过电子学方法方便有效地控制和改善图象质量。
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6、可进行综合分析，如装有波长色散X射线谱仪（WDX）或能量色散X射线谱仪（DEX），可在观察形貌图象的同时，对样品上任选的微压进行元素分析。
二、扫描电镜成象原理
1、电子与物质相互作用入射电子与样品相互作用，99％以上入射电子能量变为样品热能。而余下约1％的入射电子能量使样品发出如下信息： （1）二次电子－从10nm左右深度范围内激发出来的低能电子
（2）背散射电子－从距样品表面0.1－1μm深度范围内散射回来的入射电子，其能量近似入射电子能量
（3）透射电子－如样品厚度＜1μm时有，能量近似入射电子能量 （4）吸收电子－残存在样品中的入射电子
（5）俄歇电子－从距样品表面几十nm深度范围内发射出并具有特征能量的二次电子
（6）X射线－从距样品表面0.5－5μm范围内从原子内部发射出来的具有一定能量的特征X射线
（7）阴极荧光－入射电子束轰击发光材料表面时，从样品中激发出来的可见光或红外光
（8）感应电动势－入射电子照射未导电器件的N结时而引起
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