場緻離子顯微鏡英文解釋翻譯、場緻離子顯微鏡的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 field ion microscope(FIM)

分詞翻譯：

場的英語翻譯：

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

緻的英語翻譯：

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

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

場緻離子顯微鏡（Field Ion Microscope, FIM）是一種利用強電場使氣體原子離子化，并通過離子在熒光屏上的投影來直接觀察固體材料表面原子結構的超高分辨率顯微技術。以下是其詳細解釋：

一、定義與工作原理

場緻離子顯微鏡通過在超高真空環境中對金屬針尖樣品施加數萬伏的正高壓，在針尖尖端産生極強電場（約10¹⁰ V/m）。當引入成像氣體（如氦、氖）時，氣體原子在強電場下被電離為正離子，并沿電場方向加速射向熒光屏，形成與樣品表面原子排列對應的點狀投影圖像。其分辨率可達0.2納米，可直接可視化單個原子位置。

二、核心部件與技術特點

針尖樣品：通常由高熔點金屬（如鎢、鉑）制成，曲率半徑約100納米，需冷卻至液氦溫度（約20K）以降低原子熱振動。
成像機制：氣體原子在針尖表面吸附後，通過量子隧穿效應電離，離子軌迹垂直于表面，實現原子級形貌投影。
局限性：僅適用于導電材料，且高電場可能導緻樣品原子剝離（場蒸發）。

三、曆史意義與發展

1951年由德國物理學家Erwin Müller發明，是人類首次直接觀測到原子排列的儀器，為掃描隧道顯微鏡（STM）和原子探針斷層成像（APT）技術奠定基礎。

四、現代應用

主要用于材料科學領域，如金屬/合金的原子級缺陷（空位、位錯）研究、表面擴散過程分析，以及作為原子探針的前端探測器。

參考來源：

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

網絡擴展解釋

場離子顯微鏡（Field Ion Microscope, FIM）是一種通過原子直接成像來分析材料表面結構的儀器。以下從原理、結構、特點等方面綜合解釋其含義：

1.定義與基本原理

場離子顯微鏡利用強電場誘導氣體原子電離，并通過離子成像顯示材料表面原子的排列和缺陷。其核心原理基于：

場緻電離：當針尖狀樣品（陽極）施加高電壓時，周圍氣體原子（如氦、氖）被極化并發生電離，形成帶正電的離子。
量子隧道效應：電離後的離子攜帶樣品表面原子信息，在電場加速下撞擊熒光屏形成亮點，每個亮點對應一個原子位置。

2.儀器結構與工作條件

樣品制備：單晶材料制成針尖狀，曲率半徑約100納米，通過電解抛光實現。
低溫環境：樣品需冷卻至液氮、液氫或液氦溫度，以減少原子熱振動，提高分辨率。
真空系統：工作真空度達10⁻⁶ Pa，并通入成像氣體。

3.獨特優勢與應用

原子級分辨率：可直接觀察表面原子排列，是首個達到原子分辨率的顯微鏡。
缺陷分析：擅長研究材料中的點缺陷、位錯、晶界等微觀結構。
擴展功能：結合飛行時間質譜（原子探針技術），可鑒定單個原子的元素種類，實現成分與結構同步分析。

4.發展曆史與意義

由E.W. Müller于20世紀50年代在場發射顯微鏡（FEM）基礎上改進而來，推動了表面科學和材料科學的研究，尤其在納米尺度分析中具有裡程碑意義。

參考資料擴展

若需了解具體操作或原子探針技術，可進一步查閱網頁中的實驗流程與案例。