Программа курса по ПЭМ
4.2. Содержание лекционного курса ( 18 часов)
Раздел 1. Введение. Устройство электронного микроскопа, основные узлы электронного микроскопа, включение и выключение микроскопа, загрузка/выгрузка образца (6 часов)
1.1. Введение. Взаимодействие электронов с веществом. Обзор некоторых научных проблем, решаемых методами просвечивающей электронной микроскопии. Обзор основных узлов просвечивающего электронного микроскопа: вакуумная система, осветительная система, система линз, флуоресцентный экран, система фиксации изображения.
1.2. Оптическая схема и принцип действия просвечивающего электронного микроскопа. Устройство электромагнитных линз и принцип их действия. Устройство катодного узла для катодов термо-, полевой и термо-полевой эмиссии: катод, цилиндр Венельта, анод. Сравнение основных типов катодов по их характеристикам: яркость, диаметр зонда, ток зонда, стабильность работы на малых и длительных временах, особенности условии эксплуатации (вакуум, температура, время жизни).
1.3. Аберрации электромагнитных линз: сферическая, хроматическая и астигматизм. Причины возникновения аберраций и подходы к их устранению. Дифракционная ошибка. Введение понятия разрешение электронного микроскопа, предельное разрешение электронного микроскопа.
1.4. Гониометр и держатель образцов в просвечивающей электронной микроскопии, их виды и особенности. Объекты исследования в просвечивающей электронной микроскопии. Зависимость толщины образца, прозрачной для электронов, от ускоряющего напряжения микроскопа.
1.4. Практическое освоение порядка действий для включения и выключения микроскопа. Экстренное выключение микроскопа.
1.5. Устройство гониометра и держателя образца. Практическое освоение порядка действий загрузки и выгрузки, образцов в просвечивающий электронный микроскоп.
Раздел 2. Получение изображения в просвечивающем электронном микроскопе, виды контраста, методы наблюдения: светлое поле, микродифракция, темное поле. (2 часа)
2.1 Получение изображения в просвечивающем электронном микроскопе. Схема хода электронных лучей в различных режимах работы электронного микроскопа (низкие увеличения, средние увеличения, высокие увеличения, дифракция от выбранной области).
2.2 Контраст в изображении кристаллических объектов: амплитудный, фазовый. Особенности контраста на кристаллический объектах.
2.3. Получение светлопольного контрастного изображения. Калибровка светлопольного изображения. Настройка яркости и контрастности.
2.4. Получение дифракции от выбранной области. Основы расчета дифракционных картин кристаллических объектов. Уравнение Вульфа-Брегга для электронной микроскопии.
2.5. Получение темнопольного изображения в выбранном дифрагированном пучке. Наклон системы освещения.
Раздел 3. Настройка электронно-оптической системы (4 часа)
3.1 Настройка осветительной системы электронного микроскопа. Настройка конденсорных линз. Настройка астигматизма конденсорных линз. Конденсорная диафрагма. Выбор размера диафрагмы и ее влияние на размер зонда (Spot Size).
3.2 Предварительная фокусировка с помощью Воблера изображения. Окончательная фокусировка на образце.
3.3 Настройка Вольтового центра. Настройка центра токов. Коррекция астигматизма объективной линзы при малых, средних и высоких увеличениях. Коррекция астигматизма объективной линзы по Фурье-образу изображения, получаемому на CCD камере.
