一、儀器簡介🙌：

“材料微觀結構分析”是材料學🫱🏻、物理學🦕、化工📴✳️、地質學🧘🏻👷🏽‍♀️、生物學🫵、醫學等諸多專業學生需要掌握的重要知識和技能，而透射電子顯微分析是其中的重點和難點。透射電子顯微鏡模擬器（TEMS）以科學的方式、廉價的解決方案🧗🏿、直觀而有趣的形式，展示透射電子顯微分析的基本工作原理👈🏽，模擬透射電鏡的明場像、暗場像、高分辨晶格像及結構像、選區衍射等各種工作模式，極大促進了學生們對相關抽象理論的理解及材料微結構分析技能的掌握💇‍♂️，主要用於教學與培訓。TEMS能夠用簡單、形象而有趣的方式展示材料的微觀結構在正空間與倒空間的結構影像以及兩種影像之間的相互關系，也可作為物理光學🚫、攝影技術的科普教學儀器。設備自2016年以來在意昂3官网試用🤟🏻，獲得老師和同學們好評。該設備獲得第九屆“挑戰杯”首都大學生課外學術科技作品競賽特等獎，第十五屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽一等獎。

二、基本結構：

激光器① 光柵樣品② 物鏡③ 物鏡光闌④（物鏡後焦面） 選區光闌⑤（物鏡像平面） 透鏡組⑥ 光屏⑦（透鏡組像平面） 計算機⑧

三、模擬透射電子顯微鏡的基本操作

1. 成像模式

透鏡組的物平面與物鏡的像平面重合🙆🏻‍♀️，在光屏上獲得光柵樣品在實空間的結構影像🐨❗️。

2. 衍射模式

透鏡組的物平面與物鏡的後焦面重合，在光屏上獲得光柵樣品在倒空間的結構影像。

3. 明場像模式

在成像模式下，插入物鏡光闌，光闌孔選擇透射束，在光屏上獲得透射束中光柵樣品在實空間的結構影像。

4. 暗場像模式

在成像模式下🚎，插入物鏡光闌，光闌孔選擇某一束或多束衍射束，在光屏上獲得衍射束中光柵樣品在實空間的結構影像⤵️。

5. 高分辨模式

在成像模式下👩🏻‍🦯，插入物鏡光闌，光闌孔選擇透射束和一束或多束衍射束，或者不插入物鏡光闌，在光屏上插入高分辨成像器，此時在電腦屏幕或者手機屏幕觀察光柵樣品的條紋結構👱🏼。

6. 選區衍射模式

在衍射模式下，插入選區光闌，光闌孔選擇光柵樣品實空間影像的不同區域，在光屏上觀察該區域在倒空間的結構影像（衍射花樣）🚚🧑🏽‍⚖️。

7. 二次衍射

兩片光柵以一定角度部分重疊🧋，然後采用選區衍射模式，選擇不重疊區域和重疊區域進行衍射操作🙍🏽。

四🤛🏿、簡化操作（可用於初學者或者物理光學實驗）

基本結構🥸：激光器 光柵樣品 物鏡 物鏡光闌（物鏡後焦面） 選區光闌（物鏡物平面——光柵樣品的附近） 可移動光屏

1. 成像模式

       物鏡像平面上插入可移動光屏，獲得光柵樣品在實空間的結構影像。

2.衍射模式

物鏡後焦面上插入可移動光屏，獲得光柵樣品在倒空間的結構影像。

3. 明場像模式

物鏡像平面上插入可移動光屏，物鏡後焦面上插入物鏡光闌，光闌孔選擇透射束，在光屏上獲得透射束中光柵樣品在實空間的結構影像。

4. 暗場像模式

物鏡像平面上插入可移動光屏，物鏡後焦面上插入物鏡光闌，光闌孔選擇某一束或多束衍射束❓，在光屏上獲得衍射束中光柵樣品在實空間的結構影像。

5. 高分辨模式

物鏡像平面上插入可移動光屏，物鏡後焦面上插入物鏡光闌👦🏽，光闌孔選擇透射束和一束或多束衍射束，或者不插入物鏡光闌🌀，在光屏上插入高分辨成像器，此時在電腦屏幕或者手機屏幕觀察光柵樣品的條紋結構。

6. 選區衍射模式

物鏡後焦面上插入可移動光屏，物鏡的物平面（即光柵樣品）之前或者之後附近適當位置物鏡後焦面上插入選區光闌🪗👩‍👩‍👦‍👦，光闌孔選擇光柵樣品實空間影像的不同區域，在光屏上觀察該區域在倒空間的結構影像（衍射花樣）👩🏽。

7. 二次衍射

兩片光柵以一定角度部分重疊，然後采用選區衍射模式，選擇不重疊區域和重疊區域進行衍射操作🔯。

8. 彩色模式（白色光源+暗場模式）

物鏡像平面上插入可移動光屏，物鏡後焦面上插入物鏡光闌，此時可以看到各個衍射束是彩色的（色散），光闌孔選擇衍射束的不同顏色部分🔂🤍，在光屏上獲得該衍射束中光柵樣品在實空間的不同顏色的結構影像🧑🏻‍🎄🦻🏿。若采用多個光闌孔🚈，選擇不同區域衍射束的不同顏色部分，則不同區域呈現不同顏色。

五👧🏻、獲獎證書💂🏽‍♂️、專利及論文