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STEM透射電鏡的工作原理是什么？

閱讀：591 發(fā)布時(shí)間：2024-9-7

　　STEM透射電鏡是一種利用電子束穿透樣品，通過掃描和檢測透射電子來獲取高分辨率圖像的顯微鏡。它的工作原理主要包括以下幾個(gè)方面：

　　1、電子槍產(chǎn)生電子束：STEM透射電鏡的工作原理首先是從電子槍中產(chǎn)生一束高能量的電子。這些電子在真空環(huán)境中被加速，形成一束高速、高能量的電子束。

　　2、電磁透鏡聚焦電子束：產(chǎn)生的電子束隨后經(jīng)過一系列的電磁透鏡進(jìn)行聚焦。這些透鏡的作用是將電子束聚焦成一個(gè)非常細(xì)的點(diǎn)，以便在樣品上進(jìn)行掃描。同時(shí)，還可以調(diào)整電子束的能量和方向，使其能夠以適當(dāng)?shù)哪芰亢徒嵌日丈涞綐悠飞稀?br />

　　3、掃描系統(tǒng)控制電子束掃描：STEM透射電鏡中的掃描系統(tǒng)控制著電子束在樣品上的掃描過程。掃描系統(tǒng)通常由一組掃描線圈組成，它們可以精確地控制電子束的位置和移動(dòng)速度。通過改變掃描線圈的電流，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電子束的精確控制，使其按照預(yù)定的路徑在樣品上進(jìn)行掃描。

STEM透射電鏡

　　4、樣品與電子相互作用：當(dāng)電子束穿透樣品時(shí)，會(huì)與樣品中的原子發(fā)生相互作用。這種相互作用會(huì)導(dǎo)致電子散射、吸收或衍射等現(xiàn)象的發(fā)生。這些相互作用的結(jié)果會(huì)影響透射電子的能量和方向，從而攜帶有關(guān)樣品結(jié)構(gòu)的信息。

　　5、探測器檢測透射電子：探測器用于檢測透射電子。探測器通常是一個(gè)電子敏感器件，如光電倍增管或固態(tài)探測器。當(dāng)透射電子撞擊探測器時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電信號(hào)，該信號(hào)與透射電子的能量和數(shù)量成正比。

　　6、信號(hào)處理和圖像重建：探測器產(chǎn)生的電信號(hào)經(jīng)過放大和處理后，會(huì)被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。這些數(shù)字信號(hào)隨后被送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理和分析。計(jì)算機(jī)會(huì)根據(jù)掃描路徑和探測器的信號(hào)，重建出樣品的高分辨率圖像。

　　總的來說，STEM透射電鏡的工作原理是通過控制電子束的掃描和檢測透射電子來獲取高分辨率的圖像。它利用了電子與樣品之間的相互作用，通過掃描和檢測透射電子來揭示樣品的結(jié)構(gòu)信息。

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