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第1章 聚合物电子显微术的特殊问题1

1.1 概述1

1.2 聚合物的电子束辐照敏感性3

1.2.1 电子束损伤3

1.2.2 减弱电子束损伤的方法5

1.2.3 辐照衬度增强6

1.3 聚合物的低图像衬度7

1.4 特殊的试样制备方法8

参考文献8

第2章 与成像和图像解析相关的基本概念10

2.1 高速电子流与固体物质的相互作用10

2.1.1 概述10

2.1.2 透射电子12

2.1.3 二次电子12

2.1.4 背散射电子13

2.1.5 俄歇电子14

2.1.6 吸收电子15

2.1.7 特征X射线15

2.1.8 阴极射线致发光15

2.2 电子透镜及其像差16

2.2.1 静电透镜和磁透镜16

2.2.2 电子透镜的像差16

2.3 结构细节、分辨率和衬度20

2.3.1 放大倍数20

2.3.2 分辨率21

2.3.3 图像衬度22

2.3.4 结构细节的散失23

2.4 场深和焦深25

参考文献27

第3章 透射电子显微术Ⅰ成像模式和图像衬度机理28

3.1 概述28

3.2 仪器和工作模式28

3.2.1 仪器的基本组成28

3.2.2 工作模式31

3.2.3 主要附件及其功能32

3.3 图像及其衬度形成机理33

3.3.1 原子对入射电子的散射34

3.3.2 散射衬度36

3.3.3 衍射衬度39

3.3.4 明场像和暗场像41

3.3.5 相位衬度43

3.3.6 扫描透射像和高角暗场像45

3.3.7 低压透射电子显微像46

3.3.8 高压透射电子显微像49

3.3.9 原位形变显微术49

3.4 影响图像分辨率的仪器操作因素50

3.5 选区电子衍射52

3.5.1 概述52

3.5.2 晶面间距的测定53

3.6 特征X射线术和电子能量损失谱术55

3.6.1 特征X射线术56

3.6.2 电子能量损失谱术57

参考文献57

第4章 透射电子显微术Ⅱ试样制备和图像解释60

4.1 概述60

4.2 超薄切片术62

4.2.1 对切片的要求62

4.2.2 切片机和切片的形成63

4.2.3 玻璃刀和金刚石刀67

4.2.4 试样的包埋72

4.2.5 试样块的整修76

4.2.6 切片过程及其相关问题81

4.2.7 切片的收集97

4.2.8 冷冻切片100

4.2.9 复合材料的超薄切片103

4.3 溶液成膜技术106

4.4 聚焦离子束技术110

4.5 衬度增强技术114

4.5.1 重金属染色衬度增强115

4.5.2 辐照衬度增强128

4.5.3 应变衬度增强130

4.5.4 热效应衬度增强132

4.5.5 金属投影衬度增强133

4.6 复型和投影术133

4.6.1 复型的适用场合133

4.6.2 一级复型和二级复型134

4.6.3 纤维复型术136

4.6.4 真空镀膜和金属投影138

4.7 粉碎降解术和支持膜144

4.7.1 粉碎降解术144

4.7.2 支持膜及其制备147

4.8 蚀刻法151

4.8.1 离子蚀刻151

4.8.2 化学蚀刻153

4.9 减薄技术154

4.10 资料的可靠性问题163

参考文献164

第5章 扫描电子显微术Ⅰ成像模式和图像衬度机理167

5.1 概述167

5.2 仪器和成像原理169

5.2.1 成像原理169

5.2.2 扫描电镜的构成170

5.2.3 消像散器172

5.3 扫描电镜的分辨率和场深172

5.3.1 分辨率172

5.3.2 场深177

5.4 成像模式178

5.4.1 二次电子像179

5.4.2 背散射电子像183

5.4.3 透射扫描电子像185

5.4.4 吸收电子像187

5.4.5 阴极射线致发光光谱和像189

5.4.6 特征X射线谱和像189

5.4.7 俄歇电子谱和像193

5.4.8 成像模式的选择195

5.5 环境扫描电子显微镜196

5.5.1 仪器及其工作原理197

5.5.2 静电积累的避免198

5.5.3 湿态试样的成像198

5.5.4 原位形变的形态学观察199

参考文献202

第6章 扫描电子显微术Ⅱ试样制备和图像解释203

6.1 概述203

6.2 试样的安装204

6.3 静电积累的避免204

6.3.1 导电体试样206

6.3.2 非导电体试样206

6.3.3 镀膜材料的选择206

6.3.4 真空喷镀和溅射喷镀207

6.3.5 抗静电剂212

6.3.6 低加速电压观察214

6.3.7 环境扫描电镜术215

6.4 蚀刻术216

6.4.1 离子蚀刻216

6.4.2 化学蚀刻219

6.5 断裂面观察术222

6.5.1 微观力学研究222

6.5.2 内部微结构分析224

6.5.3 冷冻断裂术225

6.6 剥离技术226

6.7 冷冻干燥和临界点干燥术227

6.8 复型技术227

6.9 原位动态观察228

6.10 图像解释232

6.10.1 边缘效应和斜坡效应232

6.10.2 静电积累233

6.10.3 电子束损伤234

6.10.4 光学系统像差235

6.10.5 机械振动和供电的不稳定236

6.11 应用实例236

6.11.1 表面形貌观察236

6.11.2 内部结构观察239

6.11.3 复合材料界面245

6.11.4 微观力学研究248

参考文献256