透射电子显微镜简易操作指南

1、Tecnai G 20 S-TWIN 透射电子显微镜简易操作指南说明：本文件的目的在于帮助用户记忆培训的内容，不能代替培训。有意自己操作透射电镜的用户请到现场参加培训。为了把此文件的篇幅限制在一个合理程度，文件内容难于面面俱到。欢迎各位对本文件的内容提出宝贵意见！简介：一 Tecnai G20 ST透射电镜二 Tecnai G20 ST透射电镜操作注意事项三 检查实验室安全及仪器运行状况四 Tecnai G20 ST 透射电镜基本操作步骤登陆计算机打开操作软件检查电镜状态装液氮装载样品插入样品杆加灯丝电流开始操作结束操作取出样品杆卸载样品真空低温（Cryo Cycle）13.数据刻录、转化和输

2、出关闭操作软件退出计算机实验记录（注意4,5,6,10,11等操作是必须由TEM室的高老师进行操作。遇到任何异常的情况都应停止操作，并询问高老师）一.Tecnai G20 ST透射电镜生产厂家：美国 FEI 公司 CCDEDAXX主要规格及技术指标电子枪点分辨率 晶格分辨率 放大倍数X分析范围200KVLaBW60.24nm0.14nm1.5nm25-1030K A:40，B：40136evBe-U主要功能及应用范围观察各种材料的微观结构并对样品进行纳米尺度的微区分析，如：形貌观察；高分辨电子显微像；电子衍射；会聚束电子衍射；衍射衬度成像；X 射线能谱分析等仪器工作条件工作温度：1525工作湿

3、度: 80%电力供应：220v(10%), 50Hz主要测试项目：明场像B、暗场像高分辨像（HRTEM）能谱分析（EDX）选区电子衍射（SAED）二.Tecnai G20 ST透射电镜操作注意事项透射电镜及其附属设备中有高压电、低温、高压气流、电离辐射等。请您正确操作仪器，不要打开仪器的面板或试图接触培训过程中未允许您操作的部分，即使您对自己的操作很有信心。未获得授权的用户请勿操作电镜。请勿用透射电镜观察磁性样品，磁性样品有可能给电镜造成严重伤害。严禁用手触摸样品杆 O 圈至样品杆顶端的任何部位； 插入或拔出样品杆时；结束操作时；操作者离开实验室时（无论时间长短有任何意外情况发生时。电镜样品台

4、红灯亮时不要插入或拔出样品杆；插入或拔出样品杆之前必须确认样品台已回零；任何机械操作都不要太用力（包括装卸样品，插拔样品杆，操作旋钮、按钮等；镜筒部分真空（Column）数值降到 20 以下才可打开 Col. Valves；CCD （至少与荧光屏一样大；数据拷贝的方式是刻录光盘，严禁使用优盘。三.检查实验室安全及仪器运行状况检查仪器是否运行正常查看仪器控制面板上的指示灯（正常情况为On 灯灭，Off、Vac 和 HT灯亮。查看样品台的指示灯（正常情况指示灯不亮。表的工作状况，确保其正常运行。检查实验器材（样品杆、镊子、杜瓦瓶、投影室视窗）是否有损坏。检查仪器使用日志。注意事项如果发现仪器或者实

5、验记录有异常情况，须立即向仪器管理人员汇报， 不得擅自处理。立即向仪器管理人员汇报。若实验结束后汇报，或者不报，视为损坏仪器。为造成不必要的麻烦，实验前请认真检查。（TECNAI F30 场发射透）四.Tecnai G20 ST透射电镜基本操作步骤登陆计算机登陆，电镜计算机（左侧白色显示器。打开操作软件需要打开下列软件：TecnaiUser Interface为主程序，通常已经启动。GatanDigitalMicrograph 为拍摄软件，进行形貌观测时必须打开此软件。检查电镜状态 Interface SetupVacuum控制面板中：Gun,Column,Camera 的压力指示条都应该是绿

6、色的才为正常。 SetupHighTension控制面板中： 200kv。应立即联系技术员处理。装液氮将投影室视窗用挡板挡住。戴上手套，将液氮小心地倒入杜瓦瓶中中，并将杜瓦瓶安置在支架上。将瓶中的液氮装满，并盖上盖子。往能谱罐中加满液氮 （一般不用此操作。注意事项操作前应将投影室视窗用挡板挡住 .操作中，杜瓦瓶中的液氮遇热沸腾，所以刚开始液氮不要装得太满， 以免液氮溅出伤人。应确保杜瓦瓶中有足够的液氮每隔3-4 个小时应该加满液氮一次。装载样品选择样品杆，取下前端套筒。检查样品杆尖端以及夹具是清洁干燥的。保持一只手顶在样品杆的末端，确保它不会移出套管。将（套管支持架上其中一个孔中的）工具插入到

7、夹子前面的孔中，然后提起夹子到最大可能的角度。将待测样品装入样品杆，样品正面需朝下。样品安全夹子必须小心地放低，否则，样品和夹子会被损伤。将样品杆旋转 180，轻敲套管，确保样品不会掉落样品杆有两种类型：A 方向倾转A，B 两个方向都能倾转品杆。注意事项装卸样品时不要用手触摸样品杆O 圈至样品杆顶端的任何部位；动作要轻，不要野蛮操作；样品杆的夹子应小心提起和放下，否则容易损坏样品杆。装好样品一定要确定样品在凹槽处，并且不会掉落。装卸样品所用工具在使用后需及时放回原位。目前不提供TEM 样品制备服务，请大家自己制备好样品。请勿在电镜实验室制备样品。制备好的样品要等充分晾干后再装入电镜。插入样品杆

8、水平拿持样品杆末端，使样品杆上的定位销对准样品台上的狭缝（5 点钟位置，慢慢插入样品杆直到不能继续插入为止（过程中注意保持样品杆与样品台尽量同轴。这时样品台上的红灯亮，机械泵开始预抽样品室气锁处的真空。TecnaiUser Interface软件中需要选择合适的样B 方向倾转控制电缆并确认。3 分钟以后，样品台上的红灯熄灭，逆时针旋转样品杆直到不能继续旋转为止，然后必须握紧样品杆末端（此时真空对样品杆有较强的吸力作用，使样品杆在真空吸力作用下慢慢滑入电镜。 （Column）数值降到 20 以下才能开始操作。注意事项不需要全自动样品台的损坏。杆嵌入位置从而提高其稳定性。样品台的红灯亮起的时候不能

9、够进样，必须等红灯熄灭后才能操作。如果在进样的过程中，发现column 99，说明真空被破坏，应立即与管理员联系。加灯丝电流 Interface 软件Setup 中，Filament指示条应该为灰色（表示灯丝没有加，不操作时灯丝需退掉。 条，此时灯丝会自动加到预设的状态，Filament指示条变为黄色。Emission 等数值。开始操作4.8.1 用户界面左控制面板轨迹球：电子束平移Intensity：改变光强度wobble：使样品摇摆tilt：增大或减小样品台的倾转 tilt：增大或减小样品台的倾转（只对双倾台）Multifunction X：多功能键右控制面板轨迹球：移动样品Z-axis：

10、改变样品台的Z位置Magnification：放大倍数Focus step：改变聚焦变化步长Focus：改变聚焦MultifunctionY：多功能键Diffraction：衍射钮L1：抬起或放下荧光屏（也可以用镜筒旁边的按钮）操作步骤 Col. Valves指示条，其由黄色变为灰色。黄色表示关闭，灰色表示打开。Col. ValvesV7 V4 两个真空阀，是分别隔离镜筒与电子枪Column 真空没有到规定的数值（20 以下）时，Col. Valves将使电子枪的真空急剧恶化，从而损坏灯丝寿命。若在软件右下方，选择Vacuum Overview 视窗，可以发现，该操作可以使V7 V4 阀门同时

11、开启。开启阀门：V7 V4 阀门同时关闭，同时开启：找样品，聚焦Col. Valves倍数找到感兴趣区域，然后转到较高倍数使图像聚焦清楚。调整样品最佳高度方法：首先按桌面右操作面板上的 EucentricFocus钮，然后尽量通过调节高度 Z 来聚焦，微调聚焦时可以使用 Focus 钮。拍照前要把图像调到欠焦状态（图像边缘是亮的。注意事项阀门打开之后，就可以在投影室视窗中看到光斑。如果没有看到光斑，可以按顺序进行如下操作找到光斑：将放大倍数（Magnification）缩小至低倍。将光路（Intensity）发散。移动样品。若仍没有找到样品，请及时联系管理员。Direct Alignments

12、通常在拍照前，需要对电子光路系统进行调整，称为合轴。在TecnaiUserInterfaceTuneDirectAlignments 中可做如下合轴操作（在SA 放大倍数下合轴：Gun Tilt:Mul. X（功能钮exposure time 最小（电子束最亮。Gun ShiftBeam Shift，spot size9，调Mul. X（多功能钮中心；然后点Gun Shift，spot size3，调Mul. XY（多功能钮spot size 1。 Tilt PPY ：在没有样品的位置，调 起。PPX PPY 两个方向分别调。Rotation Center：将放大倍数升高到几十万倍，找到样品上

13、一个特征位置，将其放在荧光屏中心，抬起小屏幕，借Mul. X Y（多功能钮，使特征图像的晃动达到最小。设置共心高度方法一：移动轨迹球找到样品观察区域。10kx 以上的放大倍数下。Eucentric Focus按钮。 Z 轴数值为负值。方法二：的正中心，光散开10K 10K或以上细调。wobble Zaxis使影象聚焦到衬度最小。消像散在TecnaiUserInterfaceTuneStigmator控制面板，可以消除三种透镜像散，分别是:Objective:物镜像散（最重要。找到样品上的一个非晶区，将放大倍数升高到几十万倍，借助于 CCD 相机，收集动态图像（Search 模式Focus 钮使

14、图像聚焦清楚（欠焦，然后FFT（DigitalMicrograpProcessLiveFFT。Mul. X多功能钮FFT 中的非晶环尽量变成圆形。这是消物镜像散的一种快捷方式，但精度不是很高。比较传统的方式是直接观察非晶图像（通过荧光屏小屏幕或CCD相机各向同性，同时正焦时图像衬度最小。这种方法精度较高。Condenser:聚光镜像散。在像模式下，调 Mul. X 和 Y（多功能钮，使电子束斑呈圆形Diffraction:衍射像散。在衍射模式下，调Mul. X 和 Y（多功能钮，将透射斑调圆。调节聚光镜像散Intensity 调节光强度。若发现光斑不是同心收缩（即光斑不圆聚光镜像散。CCD S

15、tigmator 菜单中激活 Condenser 按钮，使之变为黄色。用多功能键（MF）将光斑调圆。最后点击None 确定。形貌观察及照片获得用轨迹球选择样品感兴趣的区域。Magnification 发散至满屏。Focus按钮选择合适的步长。粗调至样品衬度最小。L1 或者镜筒左边按钮，将大荧光屏抬起。search进行图像扫描调焦距，细调至最佳聚焦值点击Acquire 进行拍照保存图片注意事项用轨迹球找样品时，若听到报警声，同时Out of Range，表明样品处于边界位置，需往相反方向移动。由于高分辨像对样品的稳定性要求较高，所以若需要拍摄高分辨像需要让样品稳定，一般需要稳定半个小时以上。se

16、arch 中的stage由于这种定位功能的偏差在几百个纳米，因此，这种方法不适合在太高倍数下使用。若样品的位置处于边界，请不要存储和调用，因为这有可能使样品在移动的过程中卡住，具有一定的危险性。Focus Focus Stepfocusfocus p step2 为细调，step 3 为粗调。该数值能够在软件的正下方观察到。focus 钮上面的旋钮控制 Defocus，顺时针旋转旋钮，DefocusDefocus值减小。Defocus值增大，图像趋于过焦（样品边缘产生黑边减小，图像趋于欠焦（样品边缘产生亮边。最佳聚焦点：图像略微欠焦。调节物镜像散拍摄高分辨像物镜像散。在样品的附近选择一块 非晶

17、区域。process 中选择live FFT 点击 CCDStigmator 中的Objective按钮利用多功能旋钮将FFT 中的图形调圆。EDX在快速启动栏中，先后打开 ESVision.exe 和 RTEM 程序确定物镜光栏已经退出 INEDX探头将会伸入。EDX view，进行谱峰浏览。判断 EDX 各项指数正常，谱图中需要的元素能够出现谱峰。Acquire Acquire停止分析。注意事项counts/s 值800。Dead time 的数值不能为红色，若为红色，表明光太强，需要将光斑发散，或者将spot size变小。EDX软件分析点击软件右下方的图标，进入能谱分析界面。View中

18、调出元素周期表选择需要分析的元素。点击 Quantify 进行定量分析。数据保存点击谱图，选择File-Save As 保存原始数据为emi 格式点击数据分析结果，选择File-Save As 保存数据分析结果为txt 格式。右击谱图，选择Export 输出格式为tif bmp 的图片图像记录与存储本机有两种图像记录方式：CCD 相机和底片。CCD 相机拍照（右操作R1 钮DigitalMicrographSearch按钮（小鹿图案，即可获得动态的图像。CCD 有三种成像方式，用途不同：Searc（小鹿图案：动态图像，用于找样品，调整聚焦和像散等；Focus（乌龟图案Recor（照相机图案：用

19、于拍摄图像。CCD 图像可以存储为*.dm3 （Digital Micrograph软件才能打开和处理）和*.tif等格式（适用于普通图像处理软件。具体方法：File Save As *.dm3File Save Display As *.tif，*.gif，*.jpeg 等。使用CCD相机注意：抬起荧光屏之前电子束一定要散开到至少与荧光屏一样大； 禁止观察和拍摄衍射图（衍射图只能用底片来拍；使用CCD 观察图像过程中，如需改变放大倍数，必须先将荧光屏放下，调好后再抬屏观察（防止改变倍数过程中电子束 会聚或偏移。使用底片拍照Exposure 钮，荧光屏自动抬起，底片自动由送片盒导入光路，开始曝

20、光。曝光结束后，底片自动被传回收片盒，荧光屏放下。此时要及时记录底片号等相关信息。注意事项拍照前必须关闭所有照明灯、关门，保持房间黑暗。拍照过程中保持安静，不要说话和走动，不要晃动操作桌面。结束操作 要退！实验完毕，先将放大倍数缩小低倍，并将光发散。Col. Valves Closed 由灰变黄Status 若发现异常情况，应先关闭阀门。4.10 取出样品杆首先将样品台回零（TecnaiUserInterfaceSearchHolde，等样品台上的红灯熄灭；手握样品杆末端，把样品杆尽可能的拔出；顺时针旋转样品杆直到不能继续旋转为止；保持水平地把样品杆拔出，如是双倾杆，则需先拔掉电缆插头注意事项点击Holder 使X、Y、A、B 值为零。Holder 红灯是亮的Holder。卸载样品将样品从样品杆上取下来，所用工具在使用后需及时放回原位。（单双倾都可）重新装入电镜。注意事项务必确认阀门已经关闭，样品台已经归零，且样品台的红灯不亮。拔样品杆的顺序为“拔转拔”，每一步操作必须到位，如果在拔的过程中同时进行转动，