说明：本文华算科技介绍了Digital Micrograph软件在TEM数据处理中的三大核心应用：通过FFT分析和标准卡片比对进行晶面确认与标注，利用傅里叶变换和反傅里叶变换测量晶面夹角，以及SAED衍射图案的标定与晶面指数确定，为材料微观结构分析提供了完整的操作指南。
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晶面区分在TEM数据处理中至关重要，通过精确测量晶面间距和衍射斑点，结合FFT分析和数据库比对，能够确定材料的晶体结构和相组成，揭示晶格缺陷和应变场，解析晶粒取向关系，并为三维重构提供基础，从而深入理解材料的微观结构与性能。
1、首先，在DM软件中打开自己的目标文件（本文的示例为氧化亚铜的高分辨TEM图像）：
2、首先对图片的标尺进行测量，首先右击选择工具栏中的“Line”，在原图的标尺上进行画线，所画的线尽可能与原标尺对齐，可通过滚轮进行放大：
3、画完直线后，点击工具栏中的“Analysis”，选择“Calibration”，根据原有的标尺信息对所画直线的长度和单位进行修改，这样就确定了新图层的标尺：
4、接着选择合适的区域进行晶面区分，右击选择“Rectengle”工具，框选合适的区域（框选的过程中按住“Shift”，傅里叶转换需在正方形界面进行，不然导致点阵不是正方形）：
5、选择工具栏中“Process”→“Live”→“FFT”，即可看到所框选区域的傅里叶变换界面，且该界面可以随着选择区域的变化而变化，可以通过不断调整选择衍射光斑较为清晰的区域（可以通过调低图片的亮度来突出衍射光斑）：
6、在傅里叶图层量取中心对称两个点之间的长度，这样可以减小误差；首先选择工具中的“Line”连接两个点（可以放大图层让线的端点尽量位于衍射光斑的圆心），选择“Analysis”中的“Calibration”，即可得出两点之间的长度：
7、得出的长度为两个衍射斑点之间的长度，单个晶面的长度需要将长度*2，0.1025*2=0.205nm；具体的公式如下所示：
式中l0为标距长度，l1为两个衍射斑点之间的长度，λ为比例尺，ld为衍射斑点距离衍射中心的长度，dd为实际晶面长度（三个实际晶面长度分别为0.2056nm、0.1514nm、0.2132nm）。
8、接着将测得的数据和PDF标准卡片进行对比，打开“Jade”软件，右击“S/M”图标，在出现的界面选择“使用化学元素筛选”：
9、根据自己的样品性质选择合适的元素进行匹配，点击一下为蓝色，代表“可能存在”；点击两下变为绿色，代表“一定存在”；因为本文的样品为氧化亚铜，选择氧元素和铜元素后，点击“OK”；选择“所有子项库”：
10、在出现的界面根据计算出的晶面长度与标准卡片进行对比，此时需要将单位转换为Å，即实际晶面间距分别为2.056Å、1.514Å、2.132Å：
11、双击卡片可获得详细信息，选择“峰线”将卡片的d栏与计算得出的晶面长度进行对比，即可得出对应的晶面信息，对比发现，三个衍射斑分别对应铜的（220）和（200）晶面：
12、将匹配好的晶面在原图中标出（因为要满足矢量关系，所以将其中一个200晶面写成020晶面），这样就完成了TEM图像的晶面区分和标注：
在透射电子显微镜（TEM）图像中，晶面角度测试（即测量晶体中不同晶面之间的夹角）是分析晶体结构、物相鉴定和理解材料特性的重要手段。为材料的晶体结构确认、物相分析、缺陷表征及界面研究提供了定量依据，是材料科学中解析结构–性能关系的核心技术之一。
1、首先，我们在DM软件中打开目标文件（本文的示例为氧化亚铜的高分辨透射电镜图（Cu2O/HRTEM）：
2、如果图片本身的晶格不太明显，我们可以通过傅里叶变换和反傅里叶变换来确定晶格的方向；找到需要测量晶面夹角的区域，使用矩形工具按住“Shift”框选出正方形区域：
3、选择工具栏中的“FFT”对选中的区域进行傅里叶变换，右击选择“Spot”工具对其中的一组衍射斑点进行标记：
4、标记结束后，选择“Process”中的“Apply Mask”应用标记，对其进行反傅里叶变换，如图所示，我们将其标记为A晶面：
5、同样的，对傅里叶变换中的另一组衍射斑点进行标记：
6、对该组的衍射斑点进行应用以及反傅里叶变换，得到如图所示的晶面，将其标记为B晶面：
7、可以看出，A晶面和B晶面之间存在明显的晶面夹角，在傅里叶变换界面选中两组衍射斑进行反傅里叶变换，得到如图所示的界面：
8、对两个晶面的晶面间距进行测量和标定：
9、测量两个晶面的晶面夹角，首先沿着晶面A的方向的晶格画一条直线，可以在Control界面看到所画直线相对于X轴正方向的角度为-20.0261°，可以换算成与X轴正方向形成约为160°的角：
10、接着沿晶面B的晶格方向画一条直线，该直线与X轴的夹角约为74.7°：
11、那么，A和B晶面的夹角即为160°-74.7°=85.3°，测量结束后，在TEM图片中标出即可：
在TEM的全面分析中，SAED（选区电子衍射）分析是必不可少的一步。通过衍射图案（斑点、环、条纹等）的位置、间距、强度等分析，可帮助推导晶体的晶格参数、晶系类型、物相归属、取向关系等。
1、如果打开的文件为.tif格式的图片，首先需要先对图片的格式进行转换（如果打开的图片格式为.dm3或者.dm4格式，可直接跳转到步骤6），选择工具“Edit”中的“Change Data Type”，将图片的格式转换为“Integer”、“Signed“，Bytes选择”4“，点击OK，图片格式转换完成：
2、与.dm3/.dm4格式不同，.tif格式的标尺不会随着标尺线的延长而改变，因此需要对标尺进行调节；首先测量原标尺的长度，右击选择工具栏中的“Line”，在原图的标尺上进行画线，所画的线尽可能与原标尺对齐，可通过滚轮进行放大：
3、接着，选择工具“Analysis”中的“Calibration”出现如图所示的界面，该数据所代表的含义为所画红色线长度为83像素，为了方便后续的操作，我们在图片信息中对标尺进行修改：
4、右击选择“Image info…”,选择“Calibration”，将“Scale”的数值改为“5/83=0.06024”，即每个像素点的尺寸，接着将“Lable”的单位换成”1/nm“就完成了对标尺的修改：
5、右击选择“Layout”中的“Add Scalebar”来添加新标尺，可以看出添加的标尺与原标尺一致，且可以随着标尺线的延长而改变数值，这样就完成了标尺的调节：
6、确定完标尺后，就可以对衍射斑的距离进行测量；右击选择“Standard Tool”中的“DifPack”工具来标定圆心，在SAED图中选择明显的、经过圆心的两个点（绿色方框）进行标定，可以放大图层，让标定点尽量位于衍射斑的中心来减小误差，标定结束后，圆心（红色方框）就会显示出来：
7、在确定了圆心之后，需要对SAED中的衍射斑点进行标定，选择工具栏中的“Difpack”工具，接着点击衍射图上那些相对清晰且明显的衍射斑点，可以放大图层，将标定点放在衍射斑的中心，同时一个衍射斑也可以标定多个点来增加数据的准确性。为了确保测量结果的准确性，每个衍射环至少应标定三个以上的衍射斑点：
8、如图所示，在标定结束后可以在“Output”工具栏看到测试的结果，主要显示的信息包括距离“d”，误差“R”以及角度“Degree”等参数；您可以清楚地从图中看到所有标定的衍射点与圆心的距离，以及这些点相对于第一个衍射斑点的衍射角。
9、接着就可以通过将“Output”中的d值与XRD标准卡片进行匹配得到SAED中包含的晶面信息，进而确定每个衍射环所属晶面。
如图为随机选择的PDF标准卡片，如果根据“Output”窗口中显示的“d”值为0.1530nm，这个值则可以对应于图中的（220）晶面。据此，就可以确定该衍射斑点所对应的晶面。
10、对于多晶材料，将所得结果导入如PPT或Photoshop等作图软件，并进行相应的处理，就可以得到衍射圆环的SAED图谱。如图所示，通过这种方式，可以清晰地展示多晶材料的衍射特征。
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