Головна
Банківська справа  |  БЖД  |  Біографії  |  Біологія  |  Біохімія  |  Ботаніка та с/г  |  Будівництво  |  Військова кафедра  |  Географія  |  Геологія  |  Екологія  |  Економіка  |  Етика  |  Журналістика  |  Історія техніки  |  Історія  |  Комунікації  |  Кулінарія  |  Культурологія  |  Література  |  Маркетинг  |  Математика  |  Медицина  |  Менеджмент  |  Мистецтво  |  Моделювання  |  Музика  |  Наука і техніка  |  Педагогіка  |  Підприємництво  |  Політекономія  |  Промисловість  |  Психологія, педагогіка  |  Психологія  |  Радіоелектроніка  |  Реклама  |  Релігія  |  Різне  |  Сексологія  |  Соціологія  |  Спорт  |  Технологія  |  Транспорт  |  Фізика  |  Філософія  |  Фінанси  |  Фінансові науки  |  Хімія

Дифракційний контраст - Математика

Курсова робота з дисципліни «Рентгенографія і кристалографія»

Московський Авіаційно-Технологічний Інститут

Москва 2004 р.1. Введення

Основними завданнями просвічує електронної мікроскопії в дослідженнях металів і металевих матеріалів є:

Аналіз елементарних дефектів кристалічної будови (дислокацій, дислокаційних петель і дефектів упаковки в щільноупакованих структурах), а так само складних дефектів і дефектів об'ємного характеру.

Аналіз виділяються в гетерогенних сплавах частинок і різних включень (у тому числі газових міхурів і порожнеч) в матеріалах, підданих, наприклад, старіння, опроміненню, диффузионному відпалу. У всіх застосуваннях дифракційної мікроскопії дуже важливо зіставлення картин дифракції з мікрофотографіями. У картинах дифракції особливий інтерес представляють ефекти дифузного розсіяння, саме з ними можуть бути пов'язані ефекти контрасту на мікрофотографіях; рефлекси і інші особливості дифракційної картини порівнюють з елементами мікроструктури за допомогою темнопольних фотографій.

Серед завдань дифракційної електронної мікроскопії слід виділити аналіз доменної структури феромагнетиків і сегнетоелектриків.

Контраст (C) визначається як різниця в інтенсивності (?I) між двома сусідніми областями:

С = (I1-I2) / I2 = ?I / I2.

Контраст підрозділяється на дві основні категорії - амплітудний і фазовий.2. Амплітудний контраст

Амплітудний контраст, пов'язаний з варіацією щільності та / або товщини, обумовлений некогерентного (Резерфордовского) розсіюванням електронів, перетин якого сильно залежить від Z атома, а повна інтенсивність - від щільності речовини і товщини зразка. Перетин сильно направлено вперед і в межах <~ 5 ° визначає контраст товщини і щільності. У цьому кутовому діапазоні є також і внесок дифракційного механізму. Інтенсивність в області кутів> 5 ° вельми низька і повністю визначається некогерентного розсіяння, який залежить тільки від Z. Цю область називають областю Z-контраста.2.1 Контраст щільності і товщини

На рис.1 показані зображення частинок латексу на вуглецевій плівці. Вважаючи, що латекс в основному вуглець, зразок однорідний за Z, але неоднорідний по товщині t. Тому частинки латексу темніші в прямому пучку, ніж навколишня плівка, рис.1, однак форма залишається невідомою.

Рис.1

За допомогою напилення тонкого шару металу (Au, Au-Pd) під деяким кутом до поверхні створюється ефект затінення, який в ПЕМ за рахунок контрасту маси (або щільності, а точніше за рахунок відмінності в Z) дозволяє виявити сферичну форму частинок, найбільш виразно виявляється при інвертуванні зображення (рис.1 в).

Контраст щільності і товщини є основним для аморфних, зокрема, полімерних об'єктів. Метод реплік в ПЕМ також заснований на контрасті товщини. У методі реплік відтворюється топографія поверхні об'єкта, наприклад крихкого або руйнується зразка. Як матеріал репліки використовується зазвичай аморфний вуглець. Репліка може бути без затінення (рис.2 а). Однак затінення металом під малим кутом, різко збільшує масовий (плотностной) контраст і, як наслідок, топографічний контраст (рис.2 б). Метод екстракційної репліки також заснований на контрасті щільності і товщини (рис.2 в).

Рис. 2

2.2 Z-контраст

Назва Z-контрасту було дано по високоразрешающей методикою виявлення індивідуальних кластерів на кристалічній підкладці Al2O3. На рис.3 показано відповідне зображення і схема спостереження. Реєстрація зображення була в режимі СПЕМ з джерелом АЕП і круговим темнопольним детектором високоугловим круговим темнопольним детектором (рис.3 б). Як видно, крім яскравих точок, обумовлених Z-контрастом, на зображенні присутній дифракційний контраст від кристалічної матриці Al2O3, є небажаним фоном.

Рис.3

2. Фазовий контраст

Ми бачимо фазовий контраст всякий раз, коли в зображення дає внесок не один, а більше пучків. Фазовий контраст з'являється як результат присутності різниці у фазі виходять електронних хвиль. Так як ця різниця дуже чутлива до невеликих змін у багатьох факторах (товщина, структура, склад зразка, фокус, астигматизм) в оптичній системі мікроскопа, то це створює певні труднощі в інтерпретації і може призводити до помилкових виводам.2.1 Контраст кристалічної решітки

Двовимірне зображення з високою роздільною здатністю (ВРПЕМ) кристалічної решітки є класичним прикладом фазового контрасту. На рис.4 наведено ВРПЕМ зображення Si (а) з проекцією Si-структури (б) і обрисом використаної апертури (в).

Рис.4

На Рис.1 (а) видно обриси, що нагадують гантелеобразную зв'язку між атомами кремнію, розташованих в проекції на відстані в 0.14нм один від одного. В використаної апертурі було 13 рефлексів (в). На зображенні відстань в «гантелі» відповідає 1.3 нм і таким чином, виходить, що відстань в «гантелі» відповідало площинах (004), які, однак, не брали участь у формуванні зображення. Проблема полягає ще і в тому, що, точкове дозвіл в ПЕМ становило лише ~ 2.5 нм. Пояснюється це тим, що «гантелі» в зображенні пов'язані з накладенням пересічних полос.3.2 Контраст муару

Контраст муару виникає за рахунок інтерференції структур з близькими періодами решіток. Є два типи муару, трансляційний та ротаційний, які ілюструються рис. 5.

Рис.5

У трансляційному муар (а) площині з близькими періодами паралельні, значить g1 і g2 теж паралельні. Накладення двох векторів у зворотному просторі дає результуючий вектор.

Зв'язок g-векторів в трансляційному і ротаційному муар:

Муар є результатом інтерференції двох систем площин і зовсім не обов'язково, щоб відповідні кристали були в контакті. Якщо у верхньому кристалі збуджується пучок g1, а в нижньому - g2, то кожен промінь g1 в нижньому кристалі поводиться як падаючий пучок і викликає відповідні для другого кристала рефлекси.3.3 Френелевскую контраст

Контраст, пов'язаний з дефокусірованним зображенням, називають Френелевскую. Найбільш проста ілюстрація Френелевскую контрасту наведена на рис. 6, де тонка дріт (<= 1мкм) введена на оптичну вісь на шляху пучка. На дріт подається невеликий потенціал (~ 10в). Електронний пучок розщеплюється, як світло в оптичній призмі, і відхиляється в електростатичному полі. Створюється два віртуальних когерентних джерела, s1 і s2, і на фотопластинці з'являються інтерференційні лінії. Це - схема біпризми Френеля.

Рис.6

3.4 Контраст стінок доменів

У магнітних матеріалах на електрон пучка діє сила Лоренца, F = (e / c) [vB]. Зміна напряму вектора намагніченості B призводить до зміни напрямку сили Лоренца. Як показано на рис. 7, електрони, що проходять через плівку в сусідніх магнітних доменах, відхиляються в різні боки, що призводить або до згущення, або до ослаблення інтенсивності на екрані. Цей простий принцип лежить в основі лоренцевской просвічує електронної мікроскопії (ЛПЕМ).

Зображення доменної стінки має вигляд паралельних чергуються темних і світлих інтерференційних ліній (рис. 8). Контраст виникає в дефокусірованном зображенні, причому знак контрасту змінюється при зміні знака дефокусировки.

Рис.7 Рис.8

4. Висновок

На практиці людське око не може відрізнити зміни в інтенсивності менш ніж в 5-10%. Таким чином контраст на екрані або фотопластини повинен бути не менше ніж 5-10%. При реєстрації за допомогою електронних засобів ця межа може бути легко подолано. Формування і спостереження зображень невіддільне від спостереження дифракції - перш ніж переходити до зображення дивляться дифракцию, оскільки вона свідчить про кристаллографической структурі зразка. На практиці постійно доводиться переходити між режимами зображення і дифракції. Залежно від структурних особливостей обирають або прямий, або дифрагувати пучок для формування зображення, тобто або светлопольний (BF), або темнопольний (DF) режими. Це два основні режими зображень в ПЕМ, що відрізняються, в тому числі, і протилежним контрастом.

Отримання контрастних зображень, що виділяють досліджувані особливості є однією з основних задач мікроскопіі.Спісок літератури

1. «Електронна мікроскопія» Н. Г. Чеченін на сайті «Ядерна фізика в Інтернеті» http://danp.sinp.msu.ru

2. «Кристалографія, рентгенографія й електронна мікроскопія.» Я.С. Усманского, Ю.А. Скаков, А.Н. Іванов, Л.Н. Расторгуєв «Металургія» М., 19
Сторонні тіла прямої і товстої кишки після анальної мастурбації
М.І. Давидів, Пермська медична академія, РФ Автор спостерігав 15 чоловіків віком 22-71 роки з чужорідними тілами, що опинилися в прямій або товстій кишці в результаті анальної мастурбації. Це були огірки (3), штучний фалос з гуми (2), балон з дезодорантом (2), дерев'яні, пластмасові та металеві

Клінічні дослідження в області жіночої сексологія: результати і перспективи
І. І. Горпінченко, О. В. Ромащенко, С.Н. Мельников, Інститут урології АМН України В статті проаналізовані дані клінічних і наукових спостережень в області жіночої сексологія за останні роки. Виділені перспективи розвитку методів діагностики сексуальних дисфункція у жінок, які повинні бути

"Вигідні" хвороби і негативні терапевтичні реакції в клініці сексуальних розладів
Г.С. Кочарян, Харківська медична академія последипломного освіти Розглядаються причини розвитку "вигідних" сексуальних розладів (рекреативных і прокреативных) і представлена їх феноменологія. Обговорюється поняття "негативна терапевтична реакція" (НТР). Зазначається, що

Спиноза
І.Вороніцин В тій же Голландії, яка дала притулок гнаному Бейлю, народився, жил і помер один з найбільших філософів нового часу Барух Спіноза (1632-1677). Голландія в той час була найбільш передовою країною. Ще в XVI віці, завдяки сильному розвитку в ній торгівлі і промисловості і надзвичайному

Занепад англійського деизма
І.ВороницынДеизм в XVIII сторіччі. У Толанда приведена розповідь, передана йому однією близькою до лорда Шефтсбері-старшого особою. Шефтсбери розмовляв одного разу зі своїм другом про різні релігії. Розмова привела їх обох до переконання, що безліч релігій і сект, існуючих на світі, пояснюється

Психологічна корекція подружньої пари при комунікативної формі сексуальної дезадаптації
І. А. Семенкіна (Харків) Порушення міжособистісних відносин подружніх пар при сексуальної дисгармонії відзначається в 72% випадків (В. В. Кришталь, 1985). В одних випадках порушення комунікації подружжя може бути причинним фактором сексуальної дисгармонії, в інших - посилює. Проте корекція

Українська книга в Киргизстане
Н.А. Харченко Відомий киргизький письменник Ч.Т. Айтматов, роздумуючи про книгу, пише, що вона виступає однією з ланок в духовному зв'язку людей, примушує їх повертатися до своїх джерел, проникати в таємні глибини духа, контактувати з теперішнім часом, минулим і майбутнім. Для жителів Киргизстана

© 2014-2022  8ref.com - українські реферати