透射电子显微镜的原理及制样(在稠油中应用).doc

中 国 地 质 大 学 研究生课程论文封面 课程名称 材料表征技术 教师姓名 ****** 研究生姓名 ****** 研究生学号 1********* 研究生专业 化学工程与技术 所在院系 材化学院 类 别 硕士 日 期 2****年1月10日 评 语 对课程论文的评语: 平时成绩： 课程论文成绩： 总 成 绩： 评阅人签名： 注：1、无评阅人签名成绩无效； 2、必须用钢笔或圆珠笔批阅，用铅笔阅卷无效； 3、如有平时成绩，必须在上面评分表中标出，并计算入总成绩。 透射电子显微镜的原理及制样 摘 要 稠油中的微量金属元素含量较高，通常高于常规原油。稠油中的微量金属元素不仅会使下游加工生产中的催化剂中毒、使产品质量下降。而且，稠油中的微量金属元素会对稠油水热催化降粘产生一定的影响。为了实验室对稠油催化降粘进行更深一步的研究（如：探索稠油中的金属元素对催化降粘的影响，探索稠油中的金属元素与催化剂的选择之间的关系等），本文将对稠油中金属元素的种类、赋存状态、分离方法、鉴定方法进行简单的介绍。 关键词：稠油；微量金属元素；赋存状态；分离；鉴定目 录 第1章 引言 2 第2章 TEM基本原理 1 2.1 TEM成像原理 1 2.1.1 工作原理 1 2.1.2 电磁透镜聚焦原理 1 2.1.3 TEM光路 2 2.2 TEM分辨率 3 2.2.1 瑞利判据 3 2.2.2 TEM分辨率的影响因素 3 2.3 衬度理论 4 2.3.1 质厚衬度 4 2.3.2 衍射衬度 4 2.3.3 相位衬度 4 2.4 TEM的图像类型 5 2.4.1 一维结构像 5 2.4.2 二维晶格像 5 2.4.3 单原子像（高分辨像） 6 2.4.4 TEM图像解析问题 6 2.5 电子衍射 7 2.5.1 电子衍射的优缺点 7 2.5.2 电子衍射花样 7 第3章 TEM仪器组成与实验方法 9 3.1 仪器组成 9 3.2 实验方法 9 3.2.1 TEM对样品的要求 9 3.2.2 TEM常见制样方法 10 3.2.3 常规制样要求 11 3.2.4 生物样品的染色技术 11 第4章 TEM的评价及发展 13 4.1 对TEM的评价 13 4.1.1 TEM的优点 13 4.1.2 TEM的缺点与局限 13 4.2 TEM的发展 14 4.2.1 原位TEM 14 4.2.2 3D拓扑重构技术 14 4.2.3 球差校正TEM 14 第1章 引言 人们对微观世界的探索有着漫长的历史，光学显微镜出现以后，人们才看到了细胞和细菌。上世纪三十年代电子显微镜的问世，使人们有了更有利的工具来探求微观世界的奥秘。 电子与物质相互作用会产生透射电子，弹性散射电子，能量损失电子，二次电子，背反射电子，吸收电子，X射线，俄歇电子，阴极发光和电动力等等。电子显微镜就是利用这些信息来对试样进行形貌观察、成分分析和结构测定的。电子显微镜有很多类型，主要有透射电子显微镜(简称透射电镜，TEM)和扫描电子显微镜(简称扫描电镜，SEM)两大类。扫描透射电子显微镜(简称扫描透射电镜，STEM)则兼有两者的性能[1]。本文主要介绍透射电子显微镜。透射电子显微镜（Transmission electron microscope，缩写TEM），简称透射电镜[2]，其名称中包括以下三个关键词：（1）显微镜：显示微观世界的仪器；（2）电子：以电子束做光源（区别于光学显微镜）；（3）透射：光线穿透样品（获得投影像，区别于SEM）。 高分辨透射电子显微镜(TEM)是人类认识微观世界的重要桥梁，1931年6月4日Knoll和Ruska首次报道研制成功第一台透射电子显微镜(TEM)，Ruska也因此获得了1986的诺贝尔物理学奖。几年后德国、英国和加拿大等国开始研制透射电镜。20世纪70年代具有高分辨率的透射电镜和分析电镜出现后，它的分辨水平日臻细微，功能更趋多样。经过八十多年的发展，TEM技术在电子衍射学、图像学(原子结构、磁电畴观察)、谱学、电子全息术、高低温/磁/电场原位加载技术等多个方面都获得了长足的发展，已成为现代实验室中一种不可或缺的研究晶体结构和化学组成的综合仪器[3-5]。 我国目前在电子显微镜的研制方面技术相对薄弱,能够制造出的电子显微镜其稳性定、可靠性、分辨率等方面与国外相比还有不小差距。尤其在透射电子显微镜制造方面,目前我国还没有形成一条