透射电子显微镜模拟器（TEMS）介绍
一、仪器简介：
“材料微观结构分析”是材料学、物理学、化工、地质学、生物学、医学等诸多专业学生需要掌握的重要知识和技能，而透射电子显微分析是其中的重点和难点。透射电子显微镜模拟器（TEMS）以科学的方式、廉价的解决方案、直观而有趣的形式，展示透射电子显微分析的基本工作原理，模拟透射电镜的明场像、暗场像、高分辨晶格像及结构像、选区衍射等各种工作模式，极大促进了学生们对相关抽象理论的理解及材料微结构分析技能的掌握，主要用于教学与培训。TEMS能够用简单、形象而有趣的方式展示材料的微观结构在正空间与倒空间的结构影像以及两种影像之间的相互关系，也可作为物理光学、摄影技术的科普教学仪器。设备自2016年以来在澳门新莆京娱乐娱城试用，获得老师和同学们好评。该设备获得第九届“挑战杯”首都大学生课外学术科技作品竞赛特等奖，第十五届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛一等奖。
二、基本结构：
激光器① 光栅样品② 物镜③ 物镜光阑④（物镜后焦面） 选区光阑⑤（物镜像平面） 透镜组⑥ 光屏⑦（透镜组像平面） 计算机⑧
三、模拟透射电子显微镜的基本操作
1. 成像模式
透镜组的物平面与物镜的像平面重合，在光屏上获得光栅样品在实空间的结构影像。
2. 衍射模式
透镜组的物平面与物镜的后焦面重合，在光屏上获得光栅样品在倒空间的结构影像。
3. 明场像模式
在成像模式下，插入物镜光阑，光阑孔选择透射束，在光屏上获得透射束中光栅样品在实空间的结构影像。
4. 暗场像模式
在成像模式下，插入物镜光阑，光阑孔选择某一束或多束衍射束，在光屏上获得衍射束中光栅样品在实空间的结构影像。
5. 高分辨模式
在成像模式下，插入物镜光阑，光阑孔选择透射束和一束或多束衍射束，或者不插入物镜光阑，在光屏上插入高分辨成像器，此时在电脑屏幕或者手机屏幕观察光栅样品的条纹结构。
6. 选区衍射模式
在衍射模式下，插入选区光阑，光阑孔选择光栅样品实空间影像的不同区域，在光屏上观察该区域在倒空间的结构影像（衍射花样）。
7. 二次衍射
两片光栅以一定角度部分重叠，然后采用选区衍射模式，选择不重叠区域和重叠区域进行衍射操作。
四、简化操作（可用于初学者或者物理光学实验）
基本结构：激光器 光栅样品 物镜 物镜光阑（物镜后焦面） 选区光阑（物镜物平面——光栅样品的附近） 可移动光屏
1. 成像模式
物镜像平面上插入可移动光屏，获得光栅样品在实空间的结构影像。
2.衍射模式
物镜后焦面上插入可移动光屏，获得光栅样品在倒空间的结构影像。
3. 明场像模式
物镜像平面上插入可移动光屏，物镜后焦面上插入物镜光阑，光阑孔选择透射束，在光屏上获得透射束中光栅样品在实空间的结构影像。
4. 暗场像模式
物镜像平面上插入可移动光屏，物镜后焦面上插入物镜光阑，光阑孔选择某一束或多束衍射束，在光屏上获得衍射束中光栅样品在实空间的结构影像。
5. 高分辨模式
物镜像平面上插入可移动光屏，物镜后焦面上插入物镜光阑，光阑孔选择透射束和一束或多束衍射束，或者不插入物镜光阑，在光屏上插入高分辨成像器，此时在电脑屏幕或者手机屏幕观察光栅样品的条纹结构。
6. 选区衍射模式
物镜后焦面上插入可移动光屏，物镜的物平面（即光栅样品）之前或者之后附近适当位置物镜后焦面上插入选区光阑，光阑孔选择光栅样品实空间影像的不同区域，在光屏上观察该区域在倒空间的结构影像（衍射花样）。
7. 二次衍射
两片光栅以一定角度部分重叠，然后采用选区衍射模式，选择不重叠区域和重叠区域进行衍射操作。
8. 彩色模式（白色光源+暗场模式）
物镜像平面上插入可移动光屏，物镜后焦面上插入物镜光阑，此时可以看到各个衍射束是彩色的（色散），光阑孔选择衍射束的不同颜色部分，在光屏上获得该衍射束中光栅样品在实空间的不同颜色的结构影像。若采用多个光阑孔，选择不同区域衍射束的不同颜色部分，则不同区域呈现不同颜色。
五、获奖证书、专利及论文
