（1）实验原理(限1000字以内)

以日本电子的JEM-ARM200F作为原型机，通过对操作界面以及使用环境的模拟来构造真实使用场景下透射电镜的相关操作，比如调节样品高度、对焦、消球差、去像散等。使学生在学习电镜的模拟操作过程中，培养对电子显微学更加深刻的理解。

知识点：共5个

1．电子显微系统的成像原理

2．电子显微系统的像差与球差校正

3.透射电子显微镜的硬件构造

4.透射电子显微镜的操作与交互界面

5.样品的微观结构显微的实际操作流程

（2）核心要素仿真设计（对系统或对象的仿真模型体现的客观结构、功能及其运动规律的实验场景进行如实描述，限500字以内）

该系统的仿真模型包括三个主要组成部分：1）硬件方面的操作键盘；2）软件方面的操作界面；3）使用环境和需要表征的样品。

其中硬件方面的操作键盘包括各种操作按钮和旋钮，用于快速调节电镜的各项参数，包括对焦和球差等。软件方面的操作界面包含交互界面和控制系统。使用环境用于模拟真实的使用场景以及表征样品过程中的各项操作和流程。

教学过程中，首先传授电镜的基本构造和显微原理等理论知识，然后介绍电镜的操作键盘和操作界面等，使学生对电镜的操作有足够的基础知识。通过仿真模型使学生进一步熟悉操作键盘和操作界面等。通过对特定几个样品的显微表征的演示，使学生理解电镜的各项部件的功能和作用。最后，学生自己操作仿真模型并表征2到3个样品，掌握材料的电子显微表征的整个流程。

（1）学生交互性操作步骤，共15步

（2）交互性步骤详细说明

1）操作键盘：学生熟悉键盘的各项功能和操作

2）操作界面：学生熟悉操作界面的各项功能和使用

3）找到样品：学生在规定时间内定位样品

4）粗调聚焦：学生知道如何通过调节样品高度和粗聚焦按钮实现粗调

5）消除像散：学生知道如何通过消像散按钮消除像散

6）消除球差：学生知道如何通过Rochigram消除球差

7）转轴：通过踏板调节样品的取向，获得需要的晶向

8）精细调节：进一步精细调节，获得满意的原子像

9）样品稳定：热漂移发生时，等待样品稳定

10）最终成像：反复以上步骤，提高成像质量，最终获得高质量的显微图片

实验的最终目的是观察到清晰的原子像，并获得高质量的显微图像。要观察到清晰的原子像，样品制备、光路调节、像散和球差校正都必须做好。以上所有步骤中有一步不足的话，都会影响最终成像的质量。显微图像的最终成像质量是实验最重要的评价指标。