Лабораторная работа №2. Определение плотности дислокаций методом электронной микроскопии

Цель работы

1. Ознакомиться с методом электронной микроскопии и конструкцией электронного микроскопа марки ЭМВ-100Л.

2. Ознакомиться со способами приготовления образцов для изучения на электронном микроскопе.

3. Определить плотность дислокаций:

в массивных образцах – по ямкам травления;

в тонкой фольге – по количеству выходов дислокаций на поверхность;

методом секущих.

Приборы, материалы, учебные пособия

1.Электронный микроскоп.

2.Установка ионной полировки.

3.Установка электрополировки.

4.Лаковые реплики.

5.Фотографии структур дислокаций.

6.Карандаши, линейки.

Краткие теоретические сведения

Разрешающая способность микроскопа.

Для изучения деталей структуры в металловедении применяется электронный микроскоп, имеющий хорошую разрешающую способность и позволяющий получать большое увеличение объектов.

1. Разрешающей способностью прибора считается величина, обратная наименьшему расстоянию между двумя точками, которые можно воспринимать отдельно. Связь между разрешаемым расстоянием и длиной волны света, используемого в приборе,

(1)

где d – разрешаемое расстояние;

l – длина волны света;

А – апертура объектива микроскопа:

здесь n – показатель преломления среды;

j – угол зрения объектива.

Чем больше апертура, тем больше разрешающая способность микроскопа. В современных световых микроскопах удается получить разрешающую способность, сравнимую с длиной волны видимой части спектра.

2. Использование в электронном микроскопе вместо света потока электронов, ускоренных высоким напряжением, позволяет значительно увеличить разрешающую способность при микроанализе.

Длина волны электронов:

(3)

где h – постоянная Планка;

m – масса электрона;

v – скорость движения электрона.

Электроны, ускоренные напряжением 50кВ, движутся со скоростью 1,24×108 м/с, при этом они имеют длину волны порядка сотых долей ангстрема.

3. Современные электронные микроскопы, использующие в качестве носителей света электроны, ускоренные напряжением 100кВ и более, имеют хорошую разрешающую способность. Есть приборы с разрешающей способностью 1,8 Å. Серийно выпускаемые приборы обычно имеют худшую разрешающую способность – 3….10 Å. Разрешающую способность конкретного микроскопа определяют на специальных тест-объектах, имеющих мелкие детали строения с заранее известными размерами.

Улучшение разрешающей способности позволяет примерно в 100 раз повысить полезное увеличение прибора по сравнению со световым микроскопом, т.е. информативность изображения, полученного на электронном микроскопе, может быть в 100 раз больше (полезным считают увеличение, дающую новую информацию об объекте, далее – масштабное увеличение).

Поиск по сайту: