电子显微教案

电子显微分析课程编号：40350033课程名称：电子显微分析英文名称：Electron Microscopy学 分： 3教材： 1.自编讲义，2.陈梦谪主编金属物理研究方法（第二分册）课程简介：材料的宏观力学，物理和化学性质是由它的微观形态、晶体结构和微区化学成分所决定的。电子显微术就是由电子与物质的相互作用上所反映的信息来认识材料的形貌、结构与微区成分的。它可以研究原子尺度（特别是纳米尺度）的现象，而且可进行动态原位观察以及对微区进行综合分析，它是材料科学与工程中最常用的实验方法之一。本课程作为学习电子显微术的入门课，主要介绍透射电子显微术（电子衍射和透射电镜象的衬度原理）与扫描电子显微术，阐明各种现象的物理本质，基本理论及其应用与常用的实验方法，也介绍了电子显微术的新的发展方向。本课程适用于材料、物理、化学、化工、机械、微电子、土木、生物、医学等学科的本科生或研究生。基本要求：通过课堂教学和实验，使学生初步掌握电子衍射相分析、电于街村图象解释、扫描电子显微术及能谱分析技术，了解电子显微分析技术的最新进展，使学生能够正确地运用电子显微分析技术开展有关的科学研究。教学内容：绪论（1 学时）第一章 电子光学（ 3 学时）1.1 分辨率1.2 磁透镜的聚焦原理1.3 电子光学作图成象法1.4 电子透镜的象差第二章 透射式电子显微镜（ 4 学时）2.1 电子显微镜的发展2.2 电子显微镜构造与原理2.3 TEM 成象原理2.4 电子显微镜的合轴调整2.5 TEM 主要性能测试2.6 TEM 样品制备第三章 电子与物质的相互作用（ 2 学时）3.1 电子的弹性散射3.2 电子的非弹性散射第四章 电子衍射（ 6 学时）4.1 电子衍射原理4.2 倒易点阵子面及其画法4.3 选区电子衍射4.4 多晶电子衍射花样4.5 单晶电子衍射花样的分析4.6 其它电子衍射谱4.7 电子衍射的计算机分析第五章 复杂电子衍射谱（ 6 学时）5.1 孪晶电子衍射谱5.2 高阶劳厄带电子衍射谱5.3 菊池线分析5.4 超点阵结构、长周期结构、调制结构第六章 透射显微术电于像衬度原理（ 6 学时）6.1 质厚衬度6.2 衍射衬度（衍衬）6.3 几种晶体缺陷的衍衬象6.4 行衬分析中几个主要参数的测定6.5 波纹图6.6 衍射运动学理论的局限性6.7 电子衍衬动力学理论第七章 扫描电子显微镜（ 6 学时）7.1 扫描电子显微镜的发展简史7.2 扫描电镜的基本结构与原理7.3 扫描电镜象形成衬度原理7.4 扫描电镜性能特点及其分辨率7.5 扫描电镜的应用7.6 环境扫描电子显微镜第八章 X 射线谱仪和电子探针（ 2 学时）8.1 能谱仪（EDS ）8.2 波谱仪（WDS ）8.3 能谱（EDS）与波谱（WDS）的比较8.4 电子探针 X 射线微区分析8.5 X 射线谱仪的应用8.6 X 射线谱仪的定量分析第九章 其它电子显微术（ 3 学时）9.1 高分辨电子显微镜9.2 会聚束衍射9.3 微衍射9.4 电子能量损失谱9.5 扫描隧道显微镜9.6 原子力显微镜9.7 其它仪器( XPS 等表面分析仪器)9.8 电子显微术的进展实验1透射电镜的合轴和样品制备实验2电子衍射谱和电子衍衬象实验3电子衍射谱的计算机分析实验4扫描电镜象及能谱分析参考书：1 David B. Wlliams and C.Barry, Transmission Electron Microscopy, Plenum Press, (1996).2 P. B. Hirsh, A. Howie ， R. B. Nicholson, D. W. Pashley and M. J. Whelan, Electron Microscopy of Thin Crystals, 2nd Edition, Krieger, Huntington,(1977).3 J. W. Edington, Monographs in practical electron microscopy in materials science, London Macmillan, (1975).1. The operation and calibration of the electron microscope2. Electron diffraction in the electron microscope3. Interpretation of transmission electron micrographs4. Typical electron microscope investigations5. Electron microscope specimen preparation techniques in materials science4 Peter J. Goodhew, Specimen preparation for transmission electron microscopy of materials, Oxford University Press, (1984).5 Robert J. Keyse, et al., Introduction to scanning transmission electron microscopy. Oxford: BIOS ScientificPublishers, (1998).6 Dawn Chescoe and Peter J. Goodhew, The operation of transmission and scanning electron microscopes, Oxford University Press, (1990).7 Joseph I. Goldstein et al., Scanning electron microscopy and X-ray microanalvsis: a text for biologists, materials scientists, and geologists, Plenum Press, (1992), 2nd ed 8 吴杏芳，柳得橹，电子显微分析实用方法，冶金工业出版社，( 1998)。9 魏全金，材料电子显微分析，冶金工业出版社，(1990)。