电子显微镜的发展史
电子显微镜的发展史
几百年来,人们一直用光学显微镜观察微观和探索眼睛看不到的世界,与19世纪的 显微镜相比,现在我们使用的普通光学显微镜功能多、自动化程度高、放大倍数高。光学显微镜已经达到了分辨率的极限,对于使用可见光作为光源的显微镜,它的分辨率只能达 到光波的半波长左右,它的分辨率极限是0.2^,任何小于0. 2pLm的结构都没法识别出 来,使人类的探索受到了限制。因此,提高显微镜分辨率的途径之一是设法减小光的波长。
进入20世纪,光电子技术得到了长足的发展,采用电子束来代替光是很好的主意。 根据德布罗意的物质波理论,运动的电子具有波动性,而且速度越快,它的“波长”越 短。如果能把电子的速度加到足够快,并且汇聚它,有可能用来放大物体。当电子的速 度加到很高时,电子显微镜的分辨率可以达到纳米级(10-9m),使很多在可见光下看不见 的物体在电子显微镜下显现了原形。因此,电子显微镜是20世纪*重要的发明之一凶。
1938年德国工程师Max KnoU和Ernst Ruska制造出了世界上*台透射电子显微镜 ,透射电子显微术是利用穿透薄膜试样 的电子束进行成像或微区分析的一种电子显微术。可获得高度局部化的信息,是分析晶体 结构、晶体不完整性、微区成分的综合技术。
1952年英国工程师制造岀了*台扫描电子显微镜(SEM)O扫描 电子显微术电子束以光栅状方式照射试样表面,分析入射电子和试样表面物质相互作用产生的各种信息来研究试样表面微区形貌、成分和晶体学性质的一种电子显微技术。
几十年来,随着新型电子显微镜的问世,形成了透射电子显微镜(TEM)、扫描电子 显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、扫描隧道显微镜(STM)、场离子显微镜 (FTM)、扫描激光声成像显微镜(SPAM)等电子显微镜家族。并在EBSD、探针、激光 探针、俄歇能谱仪等表面分析技术的配合下,使金相分析技术发展到一个新的阶段。电子 金相技术可对金属材料的断口形貌、组织结构以及微区化学成分等进行综合分析与测定, 进而对金属材料及其工件的质量控制、失效分析、新材料与工艺的研制等发挥着十分重要的作用。
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