TEM · 穿透式電子顯微鏡

SAED
是什麼?

在樣品上圈一小塊,讓電子穿過去,看它在螢幕上打出的點點圖。

Selected Area Electron Diffraction
選區電子繞射

一張單晶的 SAED(示意)。正中間最大那顆,是直直穿過、沒被偏折的電子。
先想像

隔著紗窗看遠處的路燈

你會看到一格一格的光點。規則的格子,會把光拆成規則的點。

粗格子 → 點擠在一起
細格子 → 點散得開
換成晶體

晶體就是一張「原子紗窗」

原子間距只有 0.2–0.3 nm。光的波太長(幾百 nm),拆不開它;改用電子,200 kV 的電子波長只有 0.0025 nm。

中間那片有小洞的金屬片,只讓「你圈的那一顆」的電子通過。

電子槍 從上面往下打 樣品 虛線圈=你選的那顆 物鏡 先形成一張放大的像 選區光圈 有小洞的金屬片 只讓圈內的電子過 下方透鏡 按一個鈕 切到「繞射模式」 螢幕 出現點點圖
自己試試

圈哪一顆,就看哪一顆

點左邊照片裡的東西。只有圈內那塊的電子,會變成右邊的點點圖。

TEM 照片(成像模式)
點點圖(繞射模式)

為什麼是環

小晶體一多,點就轉成了環

每顆小晶體朝不同方向,它的點也跟著轉一個角度。疊越多顆,越像一圈一圈。

怎麼讀

點離中心越遠,原子層排得越密

兩個距離剛好倒過來:R × d = 固定值。量出 R,算出 d,就能查出是哪種晶體。

原子一層一層排(層距 d)
點點圖(點離中心 R)
d0.296 nm
R8.5 mm
例子:

固定值 = λL ≈ 2.51 nm·mm(200 kV、相機長度 L = 1 m 時)。拖拉桿看看:d 變小,點就往外跑。

跟 XRD 比

XRD 看全班平均,SAED 點名一個人

XRD:一整匙粉末一起量 → 一條曲線
SAED:只看幾百 nm 的一小塊 → 一張點點圖

所以量很少、或小到 XRD 看不出峰的晶體,SAED 有機會抓到。但它只代表那一小塊,要多換幾個地方看。

一句話帶走

圈一小塊 → 看點點圖 → 知道它是不是晶體、是哪一種

點 → 單晶
環 → 多晶
霧 → 非晶

本頁的圖都是依原理畫的示意,不是實際量測數據。