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SEM原理及應(yīng)用（sem原理及基本操作）

發(fā)布時(shí)間：2023-04-14 03:27:31 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 57

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本文目錄:

1、哪位大神可以清楚的告訴我SEM，EDS，XRD的區(qū)別以及各自的應(yīng)用
2、sem和tem都可以用來分析材料的顯微結(jié)構(gòu)，其原理和應(yīng)用特性各有什么迥異
3、TEM和SEM的工作原理差別?
4、掃描電鏡sem的主要原理是什么？測試過程需要重點(diǎn)注意哪些操作

SEM原理及應(yīng)用（sem原理及基本操作）

一、哪位大神可以清楚的告訴我SEM，EDS，XRD的區(qū)別以及各自的應(yīng)用

SEM，EDS，XRD的區(qū)別，SEM是掃描電鏡，EDS是掃描電鏡上配搭的一個(gè)用于微區(qū)分析成分的配件——能譜儀。能譜儀(EDS,Energy Dispersive Spectrometer)是用來對(duì)材料微區(qū)成分元素種類與含量分析，配合掃描電子顯微鏡與透射電子顯微鏡的使用。XRD是X射線衍射儀，是用于物相分析的檢測設(shè)備。

掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM，圖2-17、18、19）于20世紀(jì)60年代問世，用來觀察標(biāo)本的表面結(jié)構(gòu)。其工作原理是用一束極細(xì)的電子束掃描樣品，在樣品表面激發(fā)出次級(jí)電子，次級(jí)電子的多少與電子束入射角有關(guān)，也就是說與樣品的表面結(jié)構(gòu)有關(guān)，次級(jí)電子由探測體收集，并在那里被閃爍器轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)，再經(jīng)光電倍增管和放大器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)來控制熒光屏上電子束的強(qiáng)度，顯示出與電子束同步的掃描圖像。圖像為立體形象，反映了標(biāo)本的表面結(jié)構(gòu)。為了使標(biāo)本表面發(fā)射出次級(jí)電子，標(biāo)本在固定、脫水后，要噴涂上一層重金屬微粒，重金屬在電子束的轟擊下發(fā)出次級(jí)電子信號(hào)。目前掃描電鏡的分辨力為6~10nm，人眼能夠區(qū)別熒光屏上兩個(gè)相距0.2mm的光點(diǎn)，則掃描電鏡的最大有效放大倍率為0.2mm/10nm=20000X。

EDS的原理是各種元素具有自己的X射線特征波長，特征波長的大小則取決于能級(jí)躍遷過程中釋放出的特征能量△E，能譜儀就是利用不同元素X射線光子特征能量不同這一特點(diǎn)來進(jìn)行成分分析的。使用范圍：

1、高分子、陶瓷、混凝土、生物、礦物、纖維等無機(jī)或有機(jī)固體材料分析；

2、金屬材料的相分析、成分分析和夾雜物形態(tài)成分的鑒定；

3、可對(duì)固體材料的表面涂層、鍍層進(jìn)行分析，如：金屬化膜表面鍍層的檢測；

4、金銀飾品、寶石首飾的鑒別，考古和文物鑒定，以及刑偵鑒定等領(lǐng)域；

5、進(jìn)行材料表面微區(qū)成分的定性和定量分析，在材料表面做元素的面、線、點(diǎn)分布分析。

X射線衍射儀是利用衍射原理，精確測定物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu),織構(gòu)及應(yīng)力,精確的進(jìn)行物相分析，定性分析，定量分析。廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、科研、航空航天、教學(xué)、材料生產(chǎn)等領(lǐng)域。

二、sem和tem都可以用來分析材料的顯微結(jié)構(gòu)，其原理和應(yīng)用特性各有什么迥異

XRD可以做定性，定量分析。即可以分析合金里面的相成分和含量,可以測定晶格參數(shù),可以測定結(jié)構(gòu)方向、含量，可以測定材料的內(nèi)應(yīng)力，材料晶體的大小等等。一般主要是用來分析合金里面的相成分和含量。

樣品制備：

通常定量分析的樣品細(xì)度應(yīng)在1微米左右，即應(yīng)過320目篩。

SEM是利用電子和物質(zhì)的相互作用，可以獲取被測樣品本身的各種物理、化學(xué)性質(zhì)的信息，如形貌、組成、晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)和內(nèi)部電場或磁場等等。主要是利用二次電子信號(hào)成像來觀察樣品的表面形態(tài)，即用極狹窄的電子束去掃描樣品，通過電子束與樣品的相互作用產(chǎn)生各種效應(yīng)，其中主要是樣品的二次電子發(fā)射。

三、TEM和SEM的工作原理差別?

掃描電子顯微鏡 SEM(scanning electron microscope) 工作原理：
1965年發(fā)明的較現(xiàn)代的細(xì)胞生物學(xué)研究工具，主要是利用二次電子信號(hào)成像來觀察樣品的表面形態(tài)，即用極狹窄的電子束去掃描樣品，通過電子束與樣品的相互作用產(chǎn)生各種效應(yīng)，其中主要是樣品的二次電子發(fā)射。二次電子能夠產(chǎn)生樣品表面放大的形貌像，這個(gè)像是在樣品被掃描時(shí)按時(shí)序建立起來的，即使用逐點(diǎn)成像的方法獲得放大像。
透射電鏡TEM (transmission electron microscope)工作原理：
是以電子束透過樣品經(jīng)過聚焦與放大后所產(chǎn)生的物像，投射到熒光屏上或照相底片上進(jìn)行觀察。

一、掃描電子顯微鏡 SEM(scanning electron microscope)的制造依據(jù)

掃描電子顯微鏡的制造是依據(jù)電子與物質(zhì)的相互作用。當(dāng)一束高能的人射電子轟擊物質(zhì)表面時(shí)，被激發(fā)的區(qū)域?qū)a(chǎn)生二次電子、俄歇電子、特征x射線和連續(xù)譜X射線、背散射電子、透射電子，以及在可見、紫外、紅外光區(qū)域產(chǎn)生的電磁輻射。
同時(shí)，也可產(chǎn)生電子-空穴對(duì)、晶格振動(dòng) (聲子)、電子振蕩 (等離子體)。原則上講，利用電子和物質(zhì)的相互作用，可以獲取被測樣品本身的各種物理、化學(xué)性質(zhì)的信息，如形貌、組成、晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)和內(nèi)部電場或磁場等等。
掃描電子顯微鏡正是根據(jù)上述不同信息產(chǎn)生的機(jī)理，采用不同的信息檢測器，使選擇檢測得以實(shí)現(xiàn)。如對(duì)二次電子、背散射電子的采集，可得到有關(guān)物質(zhì)微觀形貌的信息;對(duì)x射線的采集，可得到物質(zhì)化學(xué)成分的信息。正因如此，根據(jù)不同需求，可制造出功能配置不同的掃描電子顯微鏡。

二、透射電鏡TEM (transmission electron microscope)的制造依據(jù)

透射電鏡的分辨率為0.1～0.2nm，放大倍數(shù)為幾萬～幾十萬倍。由于電子易散射或被物體吸收，故穿透力低，必須制備更薄的超薄切片（通常為50～100nm）。
其制備過程與石蠟切片相似，但要求極嚴(yán)格。要在機(jī)體死亡后的數(shù)分鐘釣取材，組織塊要小(1立方毫米以內(nèi)），常用戊二醛和餓酸進(jìn)行雙重固定樹脂包埋,用特制的超薄切片機(jī)（ultramicrotome）切成超薄切片，再經(jīng)醋酸鈾和檸檬酸鉛等進(jìn)行電子染色。
電子束投射到樣品時(shí)，可隨組織構(gòu)成成分的密度不同而發(fā)生相應(yīng)的電子發(fā)射，如電子束投射到質(zhì)量大的結(jié)構(gòu)時(shí)，電子被散射的多，因此投射到熒光屏上的電子少而呈暗像，電子照片上則呈黑色。稱電子密度高（electron dense）。反之，則稱為電子密度低（electron lucent）。

四、掃描電鏡sem的主要原理是什么？測試過程需要重點(diǎn)注意哪些操作

電鏡的原理是：電子槍發(fā)出電子束打到樣品表面，激發(fā)出二次電子、背散射電子、X-ray等特征信號(hào)，經(jīng)收集轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，得到相應(yīng)的形貌或成分信息。

測試注意事項(xiàng)：

1、新人找別人幫忙測試時(shí)，

明確自己的測試內(nèi)容，如何樣品前處理，測試時(shí)間，然后跟測試相關(guān)人員聯(lián)系確定能否滿足你的測試需求

2、新人自己操作測試時(shí)，

明確自己的測試內(nèi)容，如何樣品前處理，測試時(shí)間，

測試時(shí)注意樣品干燥潔凈，操作時(shí)樣品和樣品臺(tái)避免撞到探頭

以上就是關(guān)于SEM原理及應(yīng)用相關(guān)問題的回答。希望能幫到你，如有更多相關(guān)問題，您也可以聯(lián)系我們的客服進(jìn)行咨詢，客服也會(huì)為您講解更多精彩的知識(shí)和內(nèi)容。