Программа дисциплины «электронная микроскопия»


с. 1

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ


«ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ»

Томск – 2005

I. Oрганизационно-методический раздел


  1. Цель курса

Курс читается в рамках магистерской подготовки по направлению 510400 – “ФИЗИКА”, программа “Физика полупроводников и микроэлектроника”. Основная цель - формирование у студента представлений о физике, технике и возможностях электронномикроскопического анализа, практических навыков работы с аппаратурой и стандартными электронномикроскопическими изображениями.


  1. Задачи учебного курса

Основные задачи курса - дать студентам базовые сведения по просвечивающей электронной микроскопии: устройство и основные характеристики прибора, взаимодействие электронов с веществом и теории формирования контраста, интерпретация изображений.

Спецкурс базируется на курсах общей физики, квантовой механики, спецкурсах кристаллографии, рентгеноструктурного анализа.




  1. Требования к уровню освоения курса

Студент должен знать основы физики формирования электронных потоков, процессов, протекающих в твердом теле при его взаимодействии с излучением, основные методы исследований, используемые в электронной микроскопии, уметь анализировать стандартные электронномикроскопические изображения объектов.
II. Содержание курса


  1. Темы и краткое содержание






Тема

Содержание



Предмет и история электронной микроско-пии. Электронная оптика.

Формирование изображений в световой и электронной оптике. Разрешающая способность световой и электронной оптики. Электростатические и электромагнитные линзы. Типы электронных микроскопов.



Устройство электрон-ного микроскопа.


Электронная пушка, конденсорная система линз, объективная, промежуточная проекционная линзы. Глубина поля и глубина фокуса электронного микроскопа. Юстировка, определение увеличения и разрешающей способности электронного микроскопа.



Дефекты изображения в электронных линзах

Cферическая абберация, хроматическая абберация, астигматизм.



Взаимодействия элект-ронов с веществом.

Основные эффекты. Резерфордовское рассеяние. Понятие о предельной толщине прозрачного образца.



Дифракция электронов.


Элементы кристаллографии, обратная решетка. Дифракция от линейной и трехмерной решетки. Метод микродифракции. Геометрия дифракционной картины электронов. Типы электронограмм.



Атомное рассеяние.


Структурный фактор. Кинематическая теория контраста. Интенсивность дифрагированных пучков. Амплитудно-фазовая диаграмма. Наклонные и толщинные экстинкционные контуры. Основы динамической теории контраста.



Кинетическая теория контраста на дефектах кристаллического строения.

Контраст на дефектах упаковки, дислокациях, границах зерен (кинетическое описание и динамические эффекты).




Контраст от включений вторичных фаз

Включения ориентационныt, типа полос смещения, по структурному фактору. Метод Муара.



Электронная микроско-пия высокого разре-шения.






Аналитическая элект-ронная микроскопия.






III. Распределение часов курса по темам и видам работ





№ пп

Наименование

темы


Всего

часов


Аудиторные занятия (час)

Самостоя-тельная работа

в том числе

лекции

семинары

лаборатор. занятия

1

Предмет и история электронной микрос-копии. Электронная оптика.

2

2




-




2

Устройство электрон-ного микроскопа.

8

2




6




3

Дефекты изображения в электронных линзах

2

2




-




4

Взаимодействия элект-ронов с веществом.

6

4




-

2

5

Дифракция электронов.

18

4




12

2

6

Атомное рассеяние.

8

6




-

2

7

Кинетическая теория контраста на дефектах кристаллического строения.

16

6




6

4

8

Контраст от включений вторичных фаз

14

2




12




9

Электронная микрос-копия высокого раз-решения.

6

4




-

2

10

Аналитическая элект-ронная микроскопия.

2

2




-







ИТОГО

82

34

-

36

12



IV. Форма итогового контроля

Теоретический зачет.


V. Учебно-методическое обеспечение курса


  1. Рекомендуемая литература (основная):

  1. Мышляев М.М., Бушнев Л.С., Колобов Ю.Р.. Электронная микроскопия. – Томск:

изд. ТГУ. 1990.

  1. Хирш П. и др. Электронная микроскопия тонких кристаллов. - М.: Мир, 1968.

  2. Уманский Я.С., Скаков Ю.А., Иванов А.Н., Расторгуев Л.Н. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия. – М.: Металлургия, 1982. – 632 с.




  1. Рекомендуемая литература (дополнительная):

  1. Томас Г. Электронная микроскопия металлов. - М.: ИИЛ, 1963.

  2. Утевский Л.М. Дифракционная электронная микроскопия. - М.: Металлургия, 1973.

  3. Основы аналитической электронной микроскопии / под ред. Дж. Гренг, Дж. И. Гольштейна, Д.К. Джоя, А.Д. Ромига. – М.: Металлургия, 1990. – 584 с.

  4. Спенс Дж. Экспериментальная электронная микроскопия высокого разрешения. – М.: Наука, 1986. – 320 с.


Автор:

Ивонин Иван Варфоломеевич, д.ф.-м.н., профессор

с. 1

скачать файл