目录 1
一、电子光学和电子显微镜的发展简史 1
二、电子光学的研究对象和基础知识 8
1．电子光学中的静电场和静磁场 8
2．电子在电磁场中的运动 9
3．电子的波动性 10
第一章 磁透镜 12
引言 12
1-1-1短磁透镜（弱磁透镜） 13
1-1磁透镜的分类及其性质 13
1-1-2带极靴的强磁透镜 16
1-2强磁透镜的理论与实验研究 17
1-2-1钟形场的理论计算 17
1-2-2黎伯曼的工作 19
1-2-3利用电子计算机研究磁透镜 21
1-3磁透镜设计简介 27
1-3-1磁透镜的设计步骤 27
1-3-2磁路的设计 28
1-4磁透镜的发展 31
1-4-1不对称磁透镜 31
1-4-2单场透镜 32
1-4-3单极靴磁透镜 33
1-4-4超导磁透镜 34
参考文献 35
第二章 高斯光学（旁轴光学） 37
引言 37
2-1高斯光学理想成象的规律 38
2-2电子透镜的焦点、焦距 41
2-2-1焦点、焦距的概念 42
2-2-2物镜、投影镜所对应的焦点、焦距 45
2-2-3透镜成象公式 46
2-3电镜的光路分析及典型光路图 47
2-3-1作图成象法 47
2-3-2电镜的光路图及典型实例 49
参考文献 51
第三章 电子光学的象差 52
3-1几何象差 52
3-1-1球差 54
3-1-2彗形差 55
3-1-3场曲、象散 56
3-1-4畸变 58
3-2-1色差 59
3-2色差和高斯光学的微扰 59
3-2-2磁透镜极靴非旋转对称象差——轴上象散 61
3-2-3磁透镜极靴轴线不合轴的象差 64
3-3偏转象差 64
3-3-1偏转畸变 65
3-3-2偏转场曲和象散 65
3-3-3偏转彗形差 66
3-4关于减小或消除电镜的象差 67
3-4-1球差和中心色差 67
3-4-2畸变 70
3-4-3边缘象差 73
参考文献 74
第四章 电子枪 76
引言 76
4-1电子枪的亮度 77
4-2电子枪中形成和控制电子束的机制 79
4-3实际电子枪的特性 83
4-3-1实际电子枪的特性 83
4-3-2自给偏压及其特性 84
4-4电子枪的改进与发展 88
4-4-1六硼化镧阴极（LaB6） 88
4-4-2场发射电子枪 91
参考文献 96
第五章 照明系统 97
引言 97
5-1聚光镜调节电子束的原理 98
5-1-1试样平面处束的照明孔径角 99
5-1-2试样平面处束电流密度和照明斑点半径 101
5-2双聚光镜原理 104
5-3照明系统的合轴要求及对中调整 106
5-4照明系统的电磁偏转器及其应用 109
参考文献 111
引言 113
第六章 成象系统和成象机制 113
6-1三级和四级成象系统的原理 116
6-1-1三级成象系统 116
6-1-2四级成象系统 119
6-2成象系统的合轴和聚焦 122
6-2-1成象系统的合轴调整 122
6-2-2成象系统的聚焦方法 123
6-3电子与试样的相互作用 126
6-3-1电子散射 126
6-3-2弹性散射与非弹性散射 127
6-3-3散射截面和微分散射截面 128
6-3-4非晶形试样与晶体试样的成象 131
6-4振幅衬度以及物镜光阑的作用 132
6-4-1振幅衬度的计算 133
6-4-2改善振幅衬度的方法 136
6-5相位衬度以及球差和失焦的影响 139
6-5-1入射波和散射波的波函数 139
6-5-2球差和失焦的影响 141
6-5-3传递函数的特性 143
6-5-4改善相位衬度的方法 150
参考文献 151
7-1-1衍射所决定的分辨本领 152
7-1电子显微镜的理论分辨本领 152
第七章 电子显微镜的分辨本领 152
7-1-2球差和衍射所决定的理论分辨本领 153
7-1-3各种象差对于分辨本领的影响 155
7-2实际分辨本领和放大率的测定 159
7-2-1拍摄高分辨本领照片的操作技术 159
7-2-2放大率的校准和测定 164
7-3费涅尔衍射条纹及其应用 165
7-3-1费涅尔衍射条纹 165
7-3-2利用费涅尔衍射条纹测量轴上象散 167
7-3-3消象散器 168
参考文献 170
8-1基本原理 171
第八章 扫描电子显微镜（Ⅰ） 171
8-2影响扫描电镜分辨本领的主要因素，各种信号成象时的分辨本领 176
8-3扫描电镜电子光学系统设计参量的理论极限 179
8-3-1球差引起的电子探针系统的理论限制 181
8-3-2电子衍射及透镜象差引起的理论限制 183
8-4几种近似的情况 188
8-4-1电子枪的初始电流Io 188
8-4-2受球差限制的束斑直径d球 189
8-4-3给定束流时的最小束直径 190
8-4-5球差与色差的比较 192
8-4-4受色差限制的束斑直径d色 192
参考文献 195
第九章 扫描电子显微镜（Ⅱ） 196
9-1DX-3型扫描电镜简介 196
9-1-1总体指标和技术性能 196
9-1-2仪器简介 197
9-2电子光学系统设计 203
9-2-1物镜 203
9-2-2电子光学光路 208
9-3扫描系统及放大率的调节 211
9-4-1二次电子信号的特点及探头的基本结构 214
9-4二次电子探头 214
9-4-2探头的基本问题——信噪比的理论极限及低噪声放大 215
9-4-3二次电子收集系统 217
9-4-4闪烁体 217
9-4-5光电倍增管 218
9-4-6影响噪声的其他因素 219
9-5仪器调整及分辨本领照片的拍摄 219
9-5-1调整和安装 220
9-5-2光阑的选择 221
9-5-3象散的消除 221
9-5-5高分辨本领拍照 222
9-5-4提高探针电流，降低噪声 222
9-6电子通道图象的原理及应用 231
9-6-1基本原理 231
9-6-2选区电子通道图象 233
参考文献 235
第十章 电子显微镜的发展 237
10-1超高分辨本领的扫描透射电镜 237
10-2超高压电镜 241
10-2-1超高压电镜的特点 242
10-2-2超高压电镜的性能和设计特点 244
10-3-2电子显微照片的电子计算机信息处理 248
10-3-1从二维照片再现三维的图象 248
10-3高分辨本领电子显微照片的光学处理方法和 248
电子计算机数值计算方法 248
10-3-3激光全息传氏变换的光学处理方法 249
10-4电镜电子光学问题的计算机辅助设计 251
10-4-1E．Munro等编制的程序 252
10-4-2J．W．Butler编制的CLOPT-4程序 252
10-4-3A．V．Crewe等编制的通用程序 253
10-4-4T．Matsuo等编制的TRIO程序 253
10-4-5P．w．Hawkes编制的电子光学专用计算机逻辑语言CAMAL 253
10-5结语 254
参考文献 255
附录Ⅰ 旋转对称场和电子轨迹方程 257
附录Ⅱ 典型磁透镜的分析研究和数据表格 262
Ⅱ-1磁场分布的计算 262
Ⅱ-2磁透镜电子轨迹和焦点焦距的计算 266
附录Ⅲ 计算典型磁透镜的球差和色差系数 279
Ⅲ-1球差系数Cs的计算及分析 279
Ⅲ-2色差系数Cc的计算及分析 283
参考文献 290
后记 291