电子显微分析_章晓中_9787302141600

本书作为学习电子显微分析技术的入门书，主要介绍透射电子显微术（电子衍射、质厚衬度像、衍射衬度像）、扫描电子显微术（包括背散射电子衍射和环境扫描显微镜）、电子探针和微分析（能谱与波谱）以及扫描探针显微术（扫描隧道显微镜和原子力显微镜），还定性介绍了高分辨电子显微术、会聚束衍射、微衍射、电子能量损失谱、能量过滤像、扫描透射显微术、电子全息术、电子三维重构像和原位透射电镜技术。此外，书中对目前透射电子显微镜的最新进展——球差校正透射电镜技术作了简要介绍。
本书是一本将电子显微学理论和应用密切结合，兼顾不同层次读者群的专业基础课教材，适用于材料、物理、化学、化工、机械、微电子、土木、生物、医学等学科的本科生或研究生，也可作为非电子显微学专业人员的参考书。

本书是清华大学百门精品课程电子显微分析的教材, 它适合于工科院校本科生的电子显微学课程教学和非电子显微学专业人员参考。
笔者1985—1989年在牛津大学材料系攻读博士学位, 修了P.B. Hirsch教授的Diffraction课和 M.J. Goringe博士的Transmission Electron Microscopy课, 笔者的研究生导师G.W. Groves博士培养了笔者如何用电子显微分析技术进行材料研究, 引领笔者步入电子显微学的殿堂。
1999年秋，笔者回国来清华大学材料科学与工程系任教授，开始讲授电子显微分析课。该课程是清华大学材料系大四学生的必修课（48学时），它的后续课程是研究生课程电子显微学。 2002年，电子显微分析课入选清华大学百门精品课程的重点建设课程，教学语言也从中文改为了英文。在本精品课教学组的朱静院士和袁俊教授的鼓励与支持下，笔者萌生了自己编一本能反映21世纪电子显微学发展水平又适合材料类本科生一学期电镜课教学的中文教科书，经过3年的努力和在清华大学一年的教学试用，才有了现在的这本教科书。
本书内容分为9章。第1章先介绍电子显微学的基础——电子光学的基本知识，重点介绍磁透镜的原理，各种像差的成因以及它们的校正方法。第2章阐述了透射电子显微镜的结构和工作原理，重点介绍了透射电镜的成像系统。由于能否得到好的电镜照片的关键之一是电镜试样制备的好坏，该章详细介绍了各种透射电镜样品的制备，以及一些最新的样品制备方法，如聚焦离子束方法。电镜的各种图像和信号实际上是电子与物质的相互作用的结果，故第3章介绍了电子与物质的相互作用及产生的各种信号，以及它们在电子显微术中的应用。第4章介绍了透射电子显微术的基本技术之一——电子衍射，重点介绍选区电子衍射以及简单电子衍射谱的标定。第5章进一步介绍一些常见的复杂电子衍射谱（孪晶谱、高阶劳厄带、菊池线）及其标定。第6章介绍了透射电子显微术的另一基本技术——电子像，重点介绍了质厚衬度像和衍射衬度像。第7章介绍了扫描电镜的结构与它的各种成像机制，还介绍了目前用得越来越多的背散射电子衍射和环境扫描显微镜。第8章介绍了电子探针显微分析仪和微分析，重点介绍了在透射电镜和扫描电镜上都可用的能谱技术，还介绍了影响微分析区域大小和准确度的一些主要因素。第9章简单介绍了高分辨电子显微术、会聚束衍射、微衍射、电子能量损失谱、能量过滤像、扫描透射显微术，还介绍了传统上不被认为是电子显微镜技术的扫描探针显微镜，因为它们在纳米科技的研究上用得越来越普遍。该章还介绍了在一般的电镜教科书里很少提及的电子全息术、电子三维重构像、原位透射电镜技术，还对目前透射电子显微术的最新进展——球差校正透射电子显微术作了简要介绍。
本书还包括3个实验讲义，分别由清华大学电子显微镜实验室的周惠华高级工程师（实验一）、程志英和申玉田高级工程师（实验二）、闫允杰高级工程师（实验室三）撰写。
本书具有如下特点：
（1）强调基本原理和应用
本教材以讲清物理概念为主，避免过多地使用数学。介绍方法时，以基本原理和如何应用为主，让学生用最短的时间，学到电子显微学的主要内容。
（2）与国外最好的教材内容同步
本教材的编写参考了国外最流行的透射电子显微术教材Transmission Electron Microscopy（Williams和Carter著）和最流行的扫描电子显微术和微分析教材Scanning Electron Microscopy and XRay Microanalysis（Goldstein著）。
（3）反映了电子显微学的最新进展
本教材介绍了在国内电镜教科书中较少提及的背散射电子衍射、环境扫描显微镜、能量过滤像、电子全息术、电子三维重构像、原位透射电子显微术，还对电子显微学的最新进展——球差校正透射电镜技术作了介绍。
（4）参考文献齐全
本教材在参考文献中列出了国内可查询到的近10年出版的几乎所有的国内外电子显微学的教材与专著。
（5）适应面广
虽然本教材是为一学期的课程设计的，但也可用于半学期课程的教学，教师可根据需要选择教学内容。建议可选讲如下章节：第1章，第2章（2.1～2.5， 210），第3章，第4章，第6章（6.1～6.3），第7章（7.1～7.5），第8章，第9章（91～9.6）。本书还可作为非电子显微学专业人员的参考书。
（6）无先修要求
为了方便其他专业的学生，本教材未对学生的基础知识作特别的要求，涉及的相关知识会在书中介绍。
本教材的编写过程自始至终得到了清华大学电子显微镜实验室的朱静院士的关心和鼓励，朱静院士仔细审阅了全书还为本书作序；清华大学电子显微镜实验室的袁俊教授也为本书的编写提供了宝贵的意见。在此向他们表示衷心的感谢。笔者的研究生汤富领和廖星为本书的成稿做了大量的录入和扫描图片的工作，清华大学为本教材的编写提供了经费，在此一并致谢。本书还选用了参考文献中的一些图和照片，在此向有关作者表示衷心的感谢。
由于笔者学识有限，加之时间仓促，书中难免挂一漏万，不当之处，还望读者斧正。

我要评论