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用透射電子顯微鏡拍攝的晶體點陣像,它能反映出晶體的點陣周期。50年代中期發展了兩種成像技術。即衍襯技術(見電子衍襯像)和點陣像技術。

1 點陣像 -點陣像

2 點陣像 -正文

用透射電子顯微鏡拍攝的晶體點陣像,它能反映出晶體的點陣周期。50年代中期發展了兩種成像技術。即衍襯技術(見電子衍襯像)和點陣像技術。
  

當透射電子束和衍射電子束(至少一個衍射電子束)同時參與成像時,透射束與衍射束相互干涉,形成一個反映晶體點陣周期的條紋像。若只令通過倒易點陣原點的一列衍射束成像,則得到一維點陣像,像上呈一系列相互平行的等間距條紋(圖1中的A 區和B 區)。或者,條紋間距不完全相等,但能周期重複(圖1的C區)其間距或重複周期等於產生該列衍射的晶面族之間距(見電子衍射)。1956年J.W.門特首先拍攝到酞菁銅和酞菁鉑的一維點陣像,分辨開了間距為 10~12┱的晶面族。令不在一列上的若干衍射束(三束以上)成像時,得到二維點陣像(圖2)。其中的斑點(或條紋)代表晶體點陣在像平面上的投影。因此,從一維和二維點陣像上能直觀地看到晶體點陣的周期,晶體中的位錯、層錯以及異類晶體的交生等也都能在點陣像上直觀地反映出來(圖1)。

點陣像點陣像
 
點陣像點陣像
 
點陣像點陣像

  

拍攝點陣像時,依入射束是否與電子顯微鏡的光軸重合,是否通過物鏡光闌中心而有對稱照明與傾斜照明之分。點陣像的解析度除與電子顯微鏡的分辨本領有直接關係外,還取決於參與成像衍射束的最大空間頻率(見光學信息處理) ,但後者又因物鏡球差而不能隨意增大。
  

70年代初,電子顯微鏡的分辨本領已經達到原子量級。當用厚度小於100┱的極薄晶體拍攝高解析度的點陣像時,在合適的欠焦量下,這種高解析度的點陣像與晶體結構沿入射電子束方向的投影相似,不僅能反映出晶體點陣的周期,還可分辨出晶體結構中的原子或原子團,所以稱為結構像(圖3),可用來直接觀察晶體結構和晶體缺陷。
  

結構像的襯度屬相位襯度,可藉助電子衍射動力學理論來解釋。在實際工作中,常用多層法計算結構像的襯度,以與實驗像相對比,從而確定晶體的結構和缺陷。圍繞著結構像成像技術、成像理論、理論像模擬計算和圖像處理等工作的發展,在電子顯微學的領域中,形成了一個高分辨電子顯微學的新分支。
 

3 點陣像 -配圖

4 點陣像 -相關連接

 參考書目
 J. M. Cowley, DiffRaction Physics, 2nd revised ed., North-Holland, Amsterdam, 1981.
 J. C. H. Spence, Experimental High-resolution Electron Microscopy,Clarendon Press,Oxford,1980.
 李方華:《物理》,第8卷,第3期,第236頁,1979。
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