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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