TEM晶格像和相位衬度

晶格像和相位衬度

我们一般用的TEM mode就是明暗场像，由于球差的作用很强，而且如果要形成真正意义上的原子像的话，色差，像散以至于慧差，在5个埃左右会严重减弱分辨率，所以通常的TEM是无法形成原子像的。

但是当放大倍数到达一定程度的时候，我们的图像会出现相位称度。所谓相位衬度，就是电子波在经过样品的时候相位产生了调制，相位称度其实本质上是由衍射引起的，严格意义上，相位称度和衍射称度是一样的，所以在形成高分辨像的时候要避免用物镜光阑。

一般在TEM成像分析当中会采用所谓的双光速近似，一个是透射束，一个是衍射束。说实话，这个双光束近似是一个非常非常粗糙的近似，需要满足非常多的条件的时候才可能发生：（1）样品必须是一个比较完美的晶体，没有内应力。（2）入射角度需要非常精细的等于晶体某个晶面的布拉格角。（3）样品和光源要无限大。我们知道，在TEM的电子衍射中，实际可以产生非常多的衍射斑，需要应用Ewald Sphere去分析衍射的。这种多衍射斑产生的原因是由于我们入射的电子束是一个近似的圆斑，当一个有形状的光源照到晶体上时，在倒易空间里，倒易空间的点的形状就是入射光束形状的傅里叶变换(由于电子枪tip本身的曲率不完美，所以聚焦形成的斑不会是一个圆斑，三维上也就不是一个球，而是一个棒子形状的椭球，所以倒易空间点的形状也是一个棒子），这就导致倒易空间的点是一个有形状的斑，Ewald Sphere与这些斑相交的时候就都会产生衍射。