明場和暗場的區別在于:一個是透射束成像,一個是衍射束成像;
透射電鏡圖像分為試樣的顯微像和衍射花樣,這兩種像分別為不同電子成像,前者是透射電子成像,后者為散射電子成像。
透射電鏡中,不僅可以選擇特定的像區進行電子衍射(選區電子衍射),還可以選擇成像電子束。(選擇衍射成像)
明場像(Bright Field):選用直射電子形成的像(透射束),像清晰。
暗場像(Dark Field):選用散射電子形成的像(衍射束),像有畸變、分辨率低。
成像電子的選擇是通過在物鏡的背焦面上插入物鏡光闌來實現的。
中心暗場像(Center Dark Field):入射電子束對試樣傾斜照明,得到的暗場像。像不畸變、分辨率高。
暗場成像條件下,成像電子束偏離透射電鏡的光軸,造成較大的像差,成像質量差,為獲得高質量暗場像,采取中心暗場成像。即入射電子束反向傾斜一個相應的散射角度,使散射電子沿光軸傳播。
所謂明場,暗場成像只是對低倍觀察時說的。
一般來說,觀察形貌常用明場像,因為成像襯度好(尤其是加了合適的光闌),形變小。其主要表現為厚度襯度,對厚度敏感。而觀察缺陷如位錯,孿晶的時候常用暗場像,因為暗場像是來自于選定的某個衍射束,對應于晶體特定的晶面。在缺陷地方,電子衍射的方向和完整的地方不一樣,從而使得缺陷地方能夠在暗場像上清楚的顯示出來。而明場像因為是多個衍射束的成像,對缺陷不敏感,雖然有時候也能反應出缺陷,但是及其模糊。其主要表現為衍射襯度。也就是對衍射面敏感。
比如說一個孿晶材料,對于明場,孿晶界面很淡,但是選擇合適的衍射點做暗場像可以很清楚的看見孿晶界面。而且選擇其中一個晶體特有的衍射點,做暗場可以發現只有這一個晶體出現在圖像上,而另外一個晶體看不見。
不論明場還是暗場,它們都是服務于被測物,取決于對于被測物檢測的要求,它們各有優勢,重要的是我們如何利用它們各自的優勢服務于整體的檢測系統。
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