Дифракционный контраст
Cтраница 1
 |
Текстурованная пленка алюминия, полученная конденсацией из паров на кристалле КС1. Зерна ориентированы плоскостью ( 111 параллельно подложке. Х60 000. [1] |
Дифракционный контраст возникает вследствие различия в интенсивностях. Поскольку изображение формируется либо прямо прошедшим пучком ( светлополь-ное), либо дифрагированным ( темнопольное), приближение к брэгговскому положению каких-либо кристаллических плоскостей данного участка фольги приводит к потемнению на светлопольном изображении этого участка и посветлению на темнопольном. [2]
Дифракционный контраст в этом случае дает полную информацию о фактическом повороте кристалла. [3]
Дифракционный контраст - это физическое явление, которое преобладает в изображениях на просвет когда только один луч или проходящий, или дифрагированный, проходит через диафрагму объектива. Работы Хирша и сотрудников [6] и Хайденрайха [5] позволили детально интерпретировать механизм этого контраста и обеспечили широкое применение просвечивающей электронной микроскопии в металлургии. В этом разделе суммируются только элементы дифракционного контраста. [4]
Дифракционный контраст создает также изображения неоднородных полей напряжений в кристалле. Появление полей напряжелий может вызываться включениями частиц второй фазы или дислокациями. Их изображение чувствительно к величине экстинк-ционного расстояния, поэтому они лучше всего выявляются, когда в поле зрения возбуждаются отражения с низкими индексами. Центры изотропного сжатия и расширения в середине кристаллической пластины приводят к появлению изображений, которые состоят из одного или более круговых контуров равных напряжений, прерываемых линиями нулевого контраста. Вдоль этой линии интенсивность изображения равна интенсив-ностям изображения ненапряженных участков. Линия нулевого контраста перпендикулярна направлению вектора обратной решетки. Позитивный отпечаток темнопольного изображения демонстрирует темный размытый полукруг, имеющий меньшую интенсивность, чем окружающие участки, и белый полукруг с повышенной интенсивностью. [5]
Метод дифракционного контраста основан на том, что электронные лучи, дифрагированные на дефектах, не потгадают в отверстие апертурнои диафрагмы, тогда как прямой пучок проходит через него. Это дает изображение в светлом поле. Если же в плоскость изображения попадают только дифрагированные лучи, а прямые лучи ее не достигают ( это достигается смещением апертурнои диафрагмы), то такое изображение называют темнопольным. Контуры включения избыточных фаз при изучении тонких пленок выявляются достаточно четко из-за изменения условий дифракции, а также из-за интерференционного эффекта и скопления дефектов на границах. [6]
Метод дифракционного контраста основан на том, что электронные лучи, дифрагированные на дефектах, не попадают в отверстие апертурной диафрагмы, тогда как прямой пучок проходит через него. Это дает изображение в светлом поле. Если же в плоскость изображения попадают только дифрагированные лучи, а прямые лучи ее не достигают ( это достигается смещением апертурной диафрагмы), то такое изображение называют темнопольным. Контуры включения избыточных фаз при изучении тонких пленок выявляются достаточно четко из-за изменения условий дифракции, а также из-за интерференционного эффекта и скопления дефектов на границах. [7]
 |
Фторсмектит и его трансформационное преобразование. [8] |
Сочетание методов дифракционного контраста и микродифракции электронов позволило получить некоторые новые данные о механизме формирования фторамфиболов, и в частности показать, что эта фаза может образовываться не только в процессе реакций кристаллизации из расплава и газовой среды, но и в результате трансформационных преобразований слоистого силиката. На рис. 46, а представлена точечная электрограмма, которая содержит две наложенные дифракционные картины. Одна из них представлена гексагональной сеткой сильных рефлексов и относится к слоистому силикату - фторсмектиту. [9]
Особый случай дифракционного контраста возникает при прямом изображении периодичности кристаллической решетки исследуемого материала. Такое изображение получается в результате интерференции прямо прошедшего и дифрагированных пучков, пропущенных через апертурную диафрагму. Картина периодического распределения элементов структуры ( в пределе отдельных атомов), на которых происходит рассеяние электронов, тем информативнее, чем больше пучков пропускается через апертурную диафрагму. Для получения картин прямого разрешения кристаллической решетки необходимо, во-первых, чтобы микроскоп имел достаточно высокую разрешаемую способность и, во-вторых, чтобы объект был достаточно тонким, плоскопараллельным и имел прямые сквозные структурные каналы, параллельные прямому пучку. [10]
 |
Фторсмектит и его трансформационное преобразование. [11] |
Сочетание методов дифракционного контраста и микродифракции электронов позволило получить некоторые новые данные о механизме формирования фторамфиболов, и в частности показать, что эта фаза может образовываться не только в процессе реакций кристаллизации из расплава и газовой среды, но и в результате трансформационных преобразований слоистого силиката. На рис. 46, а представлена точечная электрограмма, которая содержит две наложенные дифракционные картины. Одна из них представлена гексагональной сеткой сильных рефлексов и относится к слоистому силикату - фторсмектиту. [12]
Согласно динамической теории дифракционного контраста [112-114], толщинные контуры экстинкции являются контурами одинаковой глубины в тонкой фольге и появляются на электронно-микроскопическом изображении, когда некоторое семейство плоскостей данного зерна находится в брэгговских условиях отражения. В работах [115, 116] проанализирована физическая природа уширения толщинных контуров экстинции на электронно-микроскопических изображениях границ зерен в наноструктурных материалах и показано, что оно связано с высоким уровнем внутренних напряжений и искажений кристаллической решетки вблизи границ зерен в образцах, подвергнутых ИПД. На основе этого анализа предложена методика определения величины упругих деформаций в зависимости от расстояния до границы зерна. [13]
Согласно динамической теории дифракционного контраста [112-114], толщинные контуры экстинкции являются контурами одинаковой глубины в тонкой фольге и появляются на электронно-микроскопическом изображении, когда некоторое семейство плоскостей данного зерна находится в брэгговских условиях отражения. В работах [115, 116] проанализирована физическая природа уширения толщинных контуров экстинции на электронно-микроскопических изображениях границ зерен в наноструктурных материалах и показано, что оно связано с высоким уровнем внутренних напряжений и искажений кристаллической решетки вблизи границ зерен в образцах, подвергнутых ИПД. На основе этого анализа предложена методика определения величины упругих деформаций в зависимости от расстояния до границы зерна. [14]
Наиболее распространенный вид контраста - дифракционный контраст, который имеет место во всех упорядоченных объектах. В кристаллическом веществе электроны рассеиваются в соответствии с законом дифракции и отсекаются апертурной диафрагмой. При этом соответствующая точка изображения выглядит более темной. Контраст между точками изображения определяется разностью интенсивностей дифракционных отражений электронов, прошедших через соответствующие точки объекта. [15]
Страницы: 1 2 3 4