津爱改装车|物质波看世界 | 第一话( 三 ) 研究表明人类接收的信息中视觉占80%左

第二代反应堆中子源
利用反应堆中的裂变反应产生中子，比如铀235在反应堆中可能通过以下的反应产生中子：仅有少数国家拥有研究型反应堆，都处于国际原子能机构监督之下。第三代散裂中子源散裂中子源的原理是：用1 GeV左右的中能质子轰击重元素靶（如铅、钨或者铀、钍重靶），当高能质子打到重原子核上时，原子核温度升高，核内的中子就会获得能量“沸腾”起来并脱离原子核的束缚。就像将一个垒球用力投到装满球的筐中，有一些球会立刻蹦出来，而更多的球则会相互碰撞、弹跳并翻出筐外。散裂中子源具有高的有效中子通量、无放射性核废料等特征。由于中子不带电荷，无法用电场进行加速，因此现在大多是采用获得高能中子再进行慢化的方法获得不同能量的中子，从而改变中子束波长。 2.4 显微镜成像光路对于光学显微镜我们都很熟悉，其核心是由多组凸透镜组成，作用是将样品的像放大并移动到合适的观察位置上。电子束和离子束由于带电，可以用电磁场来控制。电场和磁场都可以制成透镜，但由于现在的电子束速度越来快，静电场的强度有限，所以现在主流是采用磁场做透镜。
对比几种仪器的光路我们可以发现透射电子显微镜的光路和光学显微镜的非常相似，但扫描电镜的工作原理与前两者有很大的不同。图10给出了扫描电镜收集信号的种类。
【津爱改装车|物质波看世界 | 第一话】如果将电子束的加速电压从TEM的200 kV降为30 kV或更低，并汇聚起来，则成为扫描电子显微镜（SEM）的光源。聚焦的电子束照射在样品表面（几纳米范围）和进入样品内部时，与样品原子核、核外电子相互作用，会产生二次电子、背散射电子、俄歇电子、X射线、可见光等信号，见图10 。 SEM通常收集二次电子或背散射电子成像，聚焦电子束在某一时刻只能测量一个位置上的材料对电子的反射信号，要测量样品不同位置的材料特性就要不断移动电子束的聚焦位置，这是就扫描两个字的来源(日语是“走查”) 。若将电子束换为离子束，则变为离子束显微镜。现在的电镜中电子束的波长可以达到pm的数量级，但为什么在普通TEM只能看到晶格像（nm 尺度）却无法看清原子像？分辨率损失了数百倍！这是因为TEM中电子的行进路径以磁透镜偏折控制，见图11 ，而现在最好的磁透镜效果也很“烂” ，它对于透射电镜的效果，就像使用以可口可乐瓶底为透镜的光学显微镜来观察样品[3] 。近年来，随着球差矫正器（多组磁透镜联立使用）、单色器（使电子能量一致）的应用，人们可以看到原子级分辨的图片了，只是需要为每种功能额外添加约100万美元。需要强调的一点是：能观测到原子像的TEM是非常娇贵的，对环境要求非常高，就像格林童话中的豌豆公主一样，要建设减振台，特殊的恒温室，进行电场屏蔽、磁场屏蔽等，这样装修一个大概1/4教室面积的实验室，需要花费300万人民币。中子源显微镜和光学显微镜、x射线成像类似，是用一些对中子有折射作用的材料制成透镜，但由于中子的穿透能力强所以中子透镜制作困难，目前，中子源显微镜的分辨率并不高。