明场像和暗场像的衬度问题分析

1.双光束条件

假设电子束穿过样品后，除了透射束以外，只存在一束较强的衍射束精确地符合布拉格条件，而其他的衍射束都大大偏离布拉格条件。作为结果，衍射花样中除了透射斑以外，只有一个衍射斑的强度较大，其他的衍射斑强度基本上可以忽略，这种情况就是所谓的双光束条件。由衍射的尺寸效应可知，双光束条件应该在试样较厚的地方比较容易实现。图3―28即是双光束衍射几何示意图。

图3―28　双光束衍射几何示意图

2.操作反射

在用双光束成像时，参与成像的除了透射斑以外，只有衍射斑（hkl），因此无论是在明场成像还是暗场成像时，如果该衍射斑参与了成像，则图像上的衬度在理论上来讲就与该衍射斑有非常密切的关系，所以经常将该衍射斑称为操作反射，记为ghkl。

3.明场像的衬度

假设入射电子束的总强度为I0，双光束下成像时，如果透射束的强度和衍射束的强度分别用IT和Id来表示的话，则有

由上式可以看出，在理想的双光束条件下，明暗场强度是互补的。也就是说，在明场下亮的衬度，在暗场下应该是暗的；反之亦然。(www.xing528.com)

假设样品中A部分完全不满足衍射条件，而样品B只有（hkl）面满足衍射条件。则在明场下，A部分像的单位强度为：IA=I0，而B部分像的单位强度则为

以A晶粒的亮度为背景强度，则B晶粒的衬度可以表示为

4.暗场像的衬度

对于暗场像来讲，双光束条件下A晶粒的强度为0，而B晶粒的强度为Ihkl，以亮的B晶粒为背景时A晶粒的衬度为

对比式（3―17）与式（3―18）可知，暗场成像时的衬度比明场成像时要好得多（见图3―29）。

图3―29　试样的明（a）、暗（b）场像