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绪论 1

第一章 分析电子显微镜的构造及其功能 4

1.1 电子波长和电磁透镜 4

1.1.1 电子波长 4

1.1.2　电磁透镜 6

1.2　构造及其特性 10

1.2.1　照明系统 11

1.2.2　多功能样品室 16

1.2.3　成像系统 17

1.2.4　图像观察与记录系统 18

1.2.5　真空和供电系统 20

1.2.6　仪器的计算机控制和分析数据的计算机处理 20

1.3　成像、变倍和衍射实现的原理 22

1.4　理论分辨本领极限 25

参考文献 27

2.1 表面复型技术 28

第二章　透射电子显微镜样品的制备方法 28

2.1.1　一级复型 30

2.1.2　塑料-碳二级复型 33

2.1.3　抽取复型 35

2.2　粉末样品和薄膜样品的制备 37

2.2.1　粉末样品的制备 37

2.2.2　薄膜样品的制备 37

2.3.1　金属块体制成薄膜样品 40

2.3　块体样品制成薄膜的技术 40

2.3.2　无机非金属块体制成薄膜样品 45

2.3.3　高分子块体制成薄膜样品 48

2.3.4　聚焦离子束方法 49

参考文献 52

第三章　电子衍射 54

3.1 电子衍射与X射线衍射的比较 54

3.2　衍射产生的条件 55

3.2.1 几何条件 55

3.2.2　物理条件 56

3.3.1　电子衍射仪中的衍射 59

3.3 电子衍射几何分析公式及相机常数 59

3.3.2　透射电子显微镜中的衍射 61

3.4　选区电子衍射的原理及操作 63

3.5 多晶电子衍射花样及其应用 65

3.5.1 多晶衍射花样的产生及几何特征 65

3.5.2　多晶电子衍射花样的应用 67

3.6　单晶电子衍射花样及其应用 70

3.6.1 单晶电子衍射花样的几何特征和强度 70

3.6.2　单晶电子衍射花样的标定方法 74

3.6.3　单晶电子衍射花样的基本应用 80

3.7　大量平行层错的单晶电子衍射花样 85

3.7.1　HCP结构的花样特征和层错概率的计算 85

3.7.2　FCC结构的花样特征和层错概率的计算 91

3.8　系统倾转技术及其应用 96

3.8.1　双倾台系统倾转技术 96

3.8.2　电子束方向的测定 97

3.8.3　重位点阵特征参数的测定 98

3.8.4　三维重构法确定物相 101

3.8.5　迹线分析方法 104

3.9　复杂电子衍射花样的特征和标定方法 109

3.9.1 具有取向关系的电子衍射花样 109

3.9.2　孪晶电子衍射花样 110

3.9.3 高阶劳厄花样 116

3.9.4　超点阵衍射花样 124

3.9.5　二次衍射花样 125

3.9.6　调幅结构的电子衍射花样 129

3.9.7　长周期结构的电子衍射花样 130

3.9.8　菊池电子衍射花样 137

参考文献 144

第四章 晶体衍射中的数学处理 147

4.1 取向关系的转换矩阵 147

4.1.1 基体任意位向下两相取向花样的预测 147

4.1.2 晶体在不同坐标下的晶向和晶面指数的转换矩阵 161

4.1.3 晶体间的重位点阵 164

4.1.4　孪晶关系的转换矩阵 168

4.2　取向关系的理论预测 176

4.2.1　原理和判据 177

4.2.2　HCP/BCC体系 178

4.2.3　HCP/FCC体系 188

4.3 晶体对称性引起的系统消光 201

4.3.1 对称元素及其对应操作的矩阵 201

4.3.2　宏观对称元素的组合规律 204

4.3.3　点群的推导和转换矩阵 207

4.3.4　点群、晶系和布拉菲点阵之间的关系 215

4.3.5　空间群中的平移对称元素 217

4.3.6　等效点系 219

4.3.7　二维点阵、平面点群和平面群 221

4.3.8　电子衍射花样的对称性 226

4.3.9　系统消光 227

4.3.10　晶体对称性在结构分析中的应用举例 231

参考文献 237

5.1 电子像衬度的分类及其成像方法 240

5.1.1　质厚衬度成像原理 240

第五章 电子衍射衬度成像 240

5.1.2　衍射衬度成像的原理 244

5.1.3　相位衬度成像原理 246

5.2　衍衬运动学理论 247

5.2.1　基本假设和近似处理 247

5.2.2　完整晶体衍衬的运动学方程 251

5.2.3　完整晶体运动学衍衬理论的实验验证 253

5.2.4　缺陷晶体衍衬的运动学理论及其应用 256

5.3.1 电子的散射及其交互作用 285

5.3　衍衬动力学理论（波动光学方程） 285

5.3.2　完整晶体衍衬动力学方程 288

5.3.3　完整晶体的动力学方程的解 291

5.3.4　厚度消光和弯曲消光 295

5.3.5　反常吸收效应 298

5.3.6　缺陷晶体衍衬动力学方程及其应用 304

5.3.7　缺陷晶体衍衬像的计算机模拟及其应用 310

参考文献 320

6.1 高分辨电子显微术 322

6.1.1 傅里叶变换与卷积理论 322

第六章　高分辨和高空间分析电子显微术 322

6.1.2　高分辨像形成过程描述的两个重要函数 329

6.1.3　弱相位体高分辨像的直接解释 334

6.1.4　高分辨像的多层法计算机模拟 341

6.1.5　高分辨像显示位错特征的方法 346

6.1.6　用高分辨像确定未知晶体结构的方法 349

6.2　会聚束电子衍射 357

6.2.1 各种衍射方式和特点的比较 357

6.2.2　会聚束电子衍射花样形成和特征 358

6.2.3　HOLZ线的指标化 363

6.2.4　会聚束电子衍射的应用举例 363

6.3 薄膜样品的X射线能谱分析 381

6.3.1　X射线固体探测器的原理 381

6.3.2　薄样品成分定量分析原理及特点 384

6.4　电子能量损失谱 389

6.4.1 电子能量损失谱仪 390

6.4.2　电子能量损失谱 391

6.4.3　电子过滤成像和衍射 401

6.5　分析电子显微学进展 402

6.5.1　负球差系数成像技术 403

6.5.2　定量扫描透射电子显微术 408

6.5.3　电子全息术 416

参考文献 422

附录1 物理常数和换算关系 424

附录2　晶体几何关系 425

附录3 立方晶体的晶面（或晶向）夹角表 428

附录4　面心立方、体心立方和密排六方标准电子衍射花样 438

附录5 面心立方、体心立方和密排六方高阶劳厄标准电子衍射花样 444

附录6　材料常见的几种结构 450

附录7　立方和六方晶系的极图（c/a=1.633） 451

附录8　立方晶体重位点阵特征参数之间的关系 461

附录9 电子的原子散射振幅 469

附录10　特征X射线的波长和能量表 478

附录11 用于电子能量损失谱的电子结合能表（EELS） 482

附录12 分析电子显微术的有关计算机软件 484

附录出处说明 489

思考题与练习题 490