場離子顯微鏡英文解釋翻譯、場離子顯微鏡的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 field-ion microscope; ion microscope

分詞翻譯：

場的英語翻譯：

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

離子的英語翻譯：

ion
【化】 ion
【醫】 ion

顯微鏡的英語翻譯：

microscope
【化】 microscope
【醫】 microscope

專業解析

場離子顯微鏡（Field Ion Microscope，簡稱FIM）是一種基于場緻電離原理的高分辨率顯微成像技術，主要用于觀察金屬和半導體材料表面的原子級結構。其核心原理是通過施加高強度電場（通常達數伏特/埃量級），使吸附在針尖狀樣品表面的惰性氣體原子（如氦或氖）發生電離，電離後的離子沿電場線運動至探測器，形成反映樣品表面原子排列的投影圖像。

該儀器由以下關鍵組件構成：

超高真空系統：确保樣品表面無污染（壓力低于10⁻⁸帕斯卡）；
液氮/液氦冷卻裝置：将樣品冷卻至20-80K以抑制原子熱振動；
微通道闆探測器：将離子信號轉化為可見光圖像；
納米級針尖樣品：曲率半徑約100納米的金屬單晶尖端。

曆史文獻顯示，場離子顯微鏡由德國物理學家Erwin Müller于1951年率先實現原子級分辨率（《Physical Review》第82卷），這一突破使人類首次直接觀察到鎢晶體表面的原子排列。在材料科學領域，該技術被廣泛應用于晶界結構分析、表面擴散研究和納米材料表征（賓夕法尼亞州立大學材料研究所2018年技術報告）。

需注意其兩大局限性：樣品制備需滿足高強度場下不熔化的條件（僅限于高熔點金屬如鎢、鉑），且動态過程觀測受限于單次成像需數分鐘的特點（《表面分析技術手冊》第三版，Springer出版）。

網絡擴展解釋

場離子顯微鏡（Field Ion Microscope, FIM）是一種能夠直接觀察材料表面原子排列的高分辨率顯微儀器。以下是其核心特點和工作原理的詳細解釋：

1.定義與曆史

場離子顯微鏡由E.W. Müller于20世紀50年代發明，是最早實現原子級分辨率（約0.2-0.3納米）的顯微鏡。它通過成像氣體的“場電離”過程生成圖像，無需傳統磁或靜電透鏡。

2.工作原理

針狀樣品制備：樣品需電解腐蝕成尖端曲率半徑約200-1000埃（Å）的針狀結構，以增強電場強度。
成像氣體電離：在超高真空（約10⁻⁶ Pa）和低溫（液氮或液氦冷卻）條件下，通入氦、氖等惰性氣體。針尖施加高電壓（約4 V/Å）時，氣體原子被極化并吸附于樣品表面突出原子處，隨後因量子隧道效應發生電離。
圖像形成：電離的離子沿電場線加速撞擊熒光屏，形成與表面原子一一對應的亮點，直接顯示原子排列。

3.結構特點

超高真空系統：避免氣體幹擾，确保電離過程穩定。
低溫環境：降低原子熱振動，提高成像清晰度。
熒光屏檢測：通過光信號轉換實現原子可視化。

4.應用領域

表面科學研究：觀察晶體缺陷、原子擴散和吸附行為。
材料分析：與原子探針結合（APFIM或3DAP），可鑒定納米區域内的元素成分及三維分布。

5.局限性

樣品限制：僅適用于導電材料，且制備過程複雜。
環境要求：需極端低溫與真空，操作成本較高。

如需進一步了解技術參數或曆史發展，可參考搜狗百科（）及道客巴巴等來源。