场致离子显微镜英文解释翻译、场致离子显微镜的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 field ion microscope(FIM)

分词翻译：

场的英语翻译：

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

致的英语翻译：

deliver; devote; extend; cause; delicate; fine; incur; send

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

场致离子显微镜（Field Ion Microscope, FIM）是一种利用强电场使气体原子离子化，并通过离子在荧光屏上的投影来直接观察固体材料表面原子结构的超高分辨率显微技术。以下是其详细解释：

一、定义与工作原理

场致离子显微镜通过在超高真空环境中对金属针尖样品施加数万伏的正高压，在针尖尖端产生极强电场（约10¹⁰ V/m）。当引入成像气体（如氦、氖）时，气体原子在强电场下被电离为正离子，并沿电场方向加速射向荧光屏，形成与样品表面原子排列对应的点状投影图像。其分辨率可达0.2纳米，可直接可视化单个原子位置。

二、核心部件与技术特点

针尖样品：通常由高熔点金属（如钨、铂）制成，曲率半径约100纳米，需冷却至液氦温度（约20K）以降低原子热振动。
成像机制：气体原子在针尖表面吸附后，通过量子隧穿效应电离，离子轨迹垂直于表面，实现原子级形貌投影。
局限性：仅适用于导电材料，且高电场可能导致样品原子剥离（场蒸发）。

三、历史意义与发展

1951年由德国物理学家Erwin Müller发明，是人类首次直接观测到原子排列的仪器，为扫描隧道显微镜（STM）和原子探针断层成像（APT）技术奠定基础。

四、现代应用

主要用于材料科学领域，如金属/合金的原子级缺陷（空位、位错）研究、表面扩散过程分析，以及作为原子探针的前端探测器。

参考来源：

Wikipedia - Field Ion Microscopy
Nature Reviews Physics - "Atomic-scale imaging in field ion microscopy"
ScienceDirect - "Field Ion Microscopy Principles"

网络扩展解释

场离子显微镜（Field Ion Microscope, FIM）是一种通过原子直接成像来分析材料表面结构的仪器。以下从原理、结构、特点等方面综合解释其含义：

1.定义与基本原理

场离子显微镜利用强电场诱导气体原子电离，并通过离子成像显示材料表面原子的排列和缺陷。其核心原理基于：

场致电离：当针尖状样品（阳极）施加高电压时，周围气体原子（如氦、氖）被极化并发生电离，形成带正电的离子。
量子隧道效应：电离后的离子携带样品表面原子信息，在电场加速下撞击荧光屏形成亮点，每个亮点对应一个原子位置。

2.仪器结构与工作条件

样品制备：单晶材料制成针尖状，曲率半径约100纳米，通过电解抛光实现。
低温环境：样品需冷却至液氮、液氢或液氦温度，以减少原子热振动，提高分辨率。
真空系统：工作真空度达10⁻⁶ Pa，并通入成像气体。

3.独特优势与应用

原子级分辨率：可直接观察表面原子排列，是首个达到原子分辨率的显微镜。
缺陷分析：擅长研究材料中的点缺陷、位错、晶界等微观结构。
扩展功能：结合飞行时间质谱（原子探针技术），可鉴定单个原子的元素种类，实现成分与结构同步分析。

4.发展历史与意义

由E.W. Müller于20世纪50年代在场发射显微镜（FEM）基础上改进而来，推动了表面科学和材料科学的研究，尤其在纳米尺度分析中具有里程碑意义。

参考资料扩展

若需了解具体操作或原子探针技术，可进一步查阅网页中的实验流程与案例。