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1、第20卷第1期材料科学与工程总第77期Vol120No11MaterialsScience&EngineeringMar.2002文章编号:10042793X(2002)0120005206金相学史话(6):电子显微镜在材料科学中的应用郭可信(中国科学院物理研究所北京电子显微镜实验室,北京100080)【摘要】Ruska在三十年代研制出第一台电子显微镜,战后(1954年)又在极端困难条件下发展出带有电子衍射功能的高分辨电镜ElmiskopI。但是,从专利优先权角度看,他不是电镜的发明人。直到半个世纪后,有关的争议人都已过世,他才在19
2、86年获得这个迟到的但却是当之无愧的诺贝尔物理奖。材料科学的几次突破性进展充分说明电子显微镜的重要性。首先是电子衍射与成像的结合使位错的直接观察得以实现。在双束(透射束与一个强衍射束)条件下,位错产生的畸变区的衍射强度与基体不同从而显示衬度差异(衍衬像)。位错等晶体缺陷因此得以成为六、七十年代的研究热点。选区衍射使晶体结构分析进入到微米甚至到纳米层次。迄今为止,八十年代发现的各种类型的准晶(五重、八重、十重、十二重旋转对称准晶)都是使用这种手段实现的,从而扩大了晶体的范围,把无周期性的准晶也包括进去。高分辨电镜已发展到分辨单个原子的水
3、平,这就为九十年代发现和研究纳米碳管创造了条件,开辟了纳米技术的新纪元。【关键词】电子显微镜;金相学;材料科学中图分类号:TG113,N91文献标识码:AABriefHistoryofMetallography:Ⅵ1ApplicationofElectronMicroscopyinMaterialsScienceK.H.Kuo(BeijingLaboratoryofElectronMicroscopyInstituteofPhysics,ChineseAcademyofSciences,Beijing100080,China)【Abs
4、tract】E.RuskadevelopedthefirstelectronmicroscopeinthethirtiesandtheelectronmicroscopeElmiskopIoffairlyhighresolutionandequippedwithelectrondiffractiondevicesaftertheSecondWorldWar(1954).However,accordingtothepatentpriorityhewasnottheinventorofelectronmicroscope.Afterabo
5、uthalfofacenturyofthefirstelectronmicroscopeevermade,hefinallyreceivedrighteouslytheNobelPrizeinPhysicsin1986,whenallcontestantshavepassedaway.Followingeachdevelopmentstageoftheelectronmicroscope,thereisalwaysabigadvanceinmaterialsscience.Underthetwo2beamcondition(trans
6、mitbeamandonestrongdiffractionbeam),thedistortedregioncausedbyadislocationlinewillhaveadifferentdiffractionintensitycomparedwiththeundistortedmatrix,thusshowingadiffactioncontrast(diffractioncontrastimage).Thismadethestudyofcrys2tallinedefectssuchasdislocationsahotspoti
7、nthesixtiesandseventies.Thankstotheselectedareaelectrondiffractionmadeinthemi2crometeroreveninthenanometerrange,fivefolddiffractionsymmetrybecomesobviousinanelectronmicroscope.Quasicrystalsofdifferentrotationalsymmetries(fivefold,eightfold,tenfoldandtwelvefold)werefound
8、intheeightiesbythismethod,thusextendingthescopeofcrystallographytoincludetheaperiodicquasicrystals.Withtheimpr
