场离子显微镜英文解释翻译、场离子显微镜的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 field-ion microscope; ion microscope

分词翻译：

场的英语翻译：

field; a level open space; scene
【化】 field
【医】 field; plant

离子的英语翻译：

ion
【化】 ion
【医】 ion

显微镜的英语翻译：

microscope
【化】 microscope
【医】 microscope

专业解析

场离子显微镜（Field Ion Microscope，简称FIM）是一种基于场致电离原理的高分辨率显微成像技术，主要用于观察金属和半导体材料表面的原子级结构。其核心原理是通过施加高强度电场（通常达数伏特/埃量级），使吸附在针尖状样品表面的惰性气体原子（如氦或氖）发生电离，电离后的离子沿电场线运动至探测器，形成反映样品表面原子排列的投影图像。

该仪器由以下关键组件构成：

超高真空系统：确保样品表面无污染（压力低于10⁻⁸帕斯卡）；
液氮/液氦冷却装置：将样品冷却至20-80K以抑制原子热振动；
微通道板探测器：将离子信号转化为可见光图像；
纳米级针尖样品：曲率半径约100纳米的金属单晶尖端。

历史文献显示，场离子显微镜由德国物理学家Erwin Müller于1951年率先实现原子级分辨率（《Physical Review》第82卷），这一突破使人类首次直接观察到钨晶体表面的原子排列。在材料科学领域，该技术被广泛应用于晶界结构分析、表面扩散研究和纳米材料表征（宾夕法尼亚州立大学材料研究所2018年技术报告）。

需注意其两大局限性：样品制备需满足高强度场下不熔化的条件（仅限于高熔点金属如钨、铂），且动态过程观测受限于单次成像需数分钟的特点（《表面分析技术手册》第三版，Springer出版）。

网络扩展解释

场离子显微镜（Field Ion Microscope, FIM）是一种能够直接观察材料表面原子排列的高分辨率显微仪器。以下是其核心特点和工作原理的详细解释：

1.定义与历史

场离子显微镜由E.W. Müller于20世纪50年代发明，是最早实现原子级分辨率（约0.2-0.3纳米）的显微镜。它通过成像气体的“场电离”过程生成图像，无需传统磁或静电透镜。

2.工作原理

针状样品制备：样品需电解腐蚀成尖端曲率半径约200-1000埃（Å）的针状结构，以增强电场强度。
成像气体电离：在超高真空（约10⁻⁶ Pa）和低温（液氮或液氦冷却）条件下，通入氦、氖等惰性气体。针尖施加高电压（约4 V/Å）时，气体原子被极化并吸附于样品表面突出原子处，随后因量子隧道效应发生电离。
图像形成：电离的离子沿电场线加速撞击荧光屏，形成与表面原子一一对应的亮点，直接显示原子排列。

3.结构特点

超高真空系统：避免气体干扰，确保电离过程稳定。
低温环境：降低原子热振动，提高成像清晰度。
荧光屏检测：通过光信号转换实现原子可视化。

4.应用领域

表面科学研究：观察晶体缺陷、原子扩散和吸附行为。
材料分析：与原子探针结合（APFIM或3DAP），可鉴定纳米区域内的元素成分及三维分布。

5.局限性

样品限制：仅适用于导电材料，且制备过程复杂。
环境要求：需极端低温与真空，操作成本较高。

如需进一步了解技术参数或历史发展，可参考搜狗百科（）及道客巴巴等来源。