观察1nm以下的微细结构物镜光阑的设计特点

观察1 nm以下的微细结构物镜光阑的设计特点

  物镜光阑
减少离散电子的量亦可提高电镜反差，常用的方法就是改变物镜光
阑(objectiveaperture)的大小。小的物镜光阑能阻挡较多的散射电子
，产生一个较弱的背底，使结构得到

相对清楚的显示。但物镜光阑亦不宜取得过小，因过小会减少信息
量的获得。特别是在观察1 nm以下的微细结构时，还要考虑到相位反差
。所谓相位反差，就是透射电子和散射电子的相位差。在很薄的样品(
厚度小于10 nm)中，单色入射电子通常只与一个轨道电子相撞，即一次
散射。损失一些能量的非弹性散射电子几乎都能通过物镜光阑(当然，
要采取适当大小的物镜光阑)，能量的损失相当于波长的改变，散射电
子的前进速度减慢而与透射电子产生相位差。

然而，在电镜中，肉眼和照相底片对相位反差的反应都不敏感，肉
眼和照相底片只能感受振幅反差。当样品正聚焦时，散射波与透射波的
相位差为90°，因而合成波与透射波的振幅相差不多，而离开这个象平
面时，散射波与透射波之问的相位发生改变，在某个离焦点上，散射波
与透射波问的相位恰好同相(或反相)，像中便出现相当大的振幅相差使
合成波与透射波的振幅之间出现较大变化。由于样品各部分的散射不同
，就会在终像上出现亮暗不同的区域，这种现象称为“离焦相位反差(d
efocus—phase contrast)”。这种“离焦相位反差”能使分辨率降低
，但凶离焦量一般不太大，所以对分辨率影响很小。

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