隨球差矯正器的普遍應(yīng)用,高分辨透射電子顯微技術(shù)已經(jīng)成為材料在原子尺度上進(jìn)行表征和分析的最重要方法之一。然而,受限于磁透鏡的剩余像差以及電子束相干性等方面的影響,進(jìn)一步提升透射電子顯微鏡的分辨率始終是電子顯微領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。相干衍射疊層成像技術(shù)（ptychography）是一種基于迭代恢復(fù)算法（ePIE）的計算機(jī)成像方法,因不受到成像系統(tǒng)的信息極限的限制,且可以從記錄的強(qiáng)度圖像中恢復(fù)出缺失的樣品相位信息,而廣泛應(yīng)用于可見光和X射線領(lǐng)域的超分辨率相位恢復(fù)以及三維成像中。得益于計算機(jī)性能的提升以及高速直接電子探測器的發(fā)明,ptychography技術(shù)在近年來得以在電子顯微領(lǐng)域迅速發(fā)展。相比于傳統(tǒng)的掃描透射成像模式（STEM）,ptychography技術(shù)能夠提供更高的輕元素襯度,并且在保證分辨率的前提下有效地降低樣品所接收到的電子劑量,進(jìn)而更好地應(yīng)用于對高能電子束敏感的生物、電池以及有機(jī)等材料的成像中。目前,ptychography技術(shù)已經(jīng)成功將單層M0S2的分辨率提升至0.39 A,因此,ptychography技術(shù)也被研究者視為未來提升透射電子顯微鏡成像與表征能力的重要方法之一基于目前的... 

【文章來源】：南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１透射電子顯微鏡的成像分辨率發(fā)展趨勢圖丨６】

?２０２０??ｏｎａｔｕｉｃ??圖１．１透射電子顯微鏡的成像分辨率發(fā)展趨勢圖丨６】。??１．２高分辨透射電子顯微技術(shù)概述??１．２．１電子與樣品相互作用原理??在透射電子顯微鏡中，電子束與樣品發(fā)生碰撞時，入射的電子與樣品的原子??核和核外電子之間相互作用會產(chǎn)生各種電子信號，即發(fā)生電子散射現(xiàn)象。如圖??１．２所示，入射電子可根據(jù)是否發(fā)生能量損失，分為彈性散射和非彈性散射兩類。??Ｃｏｈｅｒｅｎｔ??Ｉｎｃｏｈｅｒｅｎｔ?ｉｎｃｉｄｅｎｔ?ｂｅａｍ??ｅｌａｓｔｉｃ?＼??ｂａｃｋｓｃａｎｃｒｃｄ?ＳＥｓ?ｆｒｏｍ??ｅｌｅｃｔｒｏｎｓ?＼?ｗｉｔｈｉｎ??／?ｔｈｅ?ｓｐｅｃｉｍｅｎ??Ｔｈｉｎ?ｓｐｅｃｉｎ＾ｎ??Ｃｏｈｅｒｅｎｔ?／?＼??ｅｌａｓｔｉｃ?／?＼?Ｉｎｃｏｈｅｒｅｎｔ?、、、??ｓｃａｌｔｅｒｅｄ?／?＼?ｉｎｅｌａｓｔｉｃ?、??ｅｌｅｃｔｒｏｎｓ?ｓｃａｔｔｅｒｅｄ?Ｉｎｃｏｈｅｒｅｎｔ??ｅｌｅｃｔｒｏｎｓ?ｅｌａｓｔｉｃ??Ｄｉｒｅｃｔ?ｆｏｒｗａｒｄ??ｂｅａｍ?ｓｃａｔｔｅｒｅｄ??ｅｌｅｃｔｒｏｎｓ??ｏ－??圖１．２入射電子與樣品相互作用產(chǎn)生的各種電子信號丨１｜。??若入射電子只改變了方向而無能量損失，即為彈性散射。直接透射電子，相??干和非相干彈性散射電子都屬于彈性散射電子，主要應(yīng)用于透射電子顯微鏡的電?、??子衍射成像和襯度成像技術(shù)。若入射電子的方向和能量均發(fā)生改變，則為非彈性??散射。入射電子損失的能量會以特征Ｘ射線、二次電子、俄歇電子、背散射電??子等形式向外發(fā)射

透射電子顯微鏡主要由６個部分構(gòu)成，分別是電子統(tǒng)、樣品臺、成像系統(tǒng)和觀察系統(tǒng)，其中成像系統(tǒng)是整個的部分，決定著系統(tǒng)的成像質(zhì)量。位于透射電子顯微鏡最子的裝置，通常是ＬａＢ６燈絲或是場發(fā)射槍。電子槍發(fā)射鏡筒的高壓加速后，會經(jīng)過由一系列不同會聚能力的磁透成的照明系統(tǒng)，這些磁透鏡將有效光源會聚到樣品表面，磁電流的大小來控制光源尺寸和照明孔徑角大小以實(shí)現(xiàn)模式。在入射電子與樣品相互作用后，透過樣品的電子會電磁透鏡和光闌，包括物鏡、中間鏡、投影鏡以及物鏡和物鏡是成像鏡，中間鏡和投影鏡主要用于切換成像模式。透射電子顯微鏡的分辨率主要由物鏡決定，并且也是像正器正是安裝在此處。經(jīng)過成像系統(tǒng)放大的樣品信息最終ＣＤ探測器上并被記錄下來。??


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