掃描電子顯微分析與電子探針課件

掃描電子顯微分析與電子探針掃描電子顯微分析與電子探針掃描電子顯微分析與電子探針第二十三章掃描電子顯微分析與電子探針第一節(jié)掃描電子顯微鏡工作原理及構(gòu)造一、工作原理圖22-1掃描電子顯微鏡原理示意圖創(chuàng)新教學(xué)是21世紀(jì)教育發(fā)展的必然需要，但是小學(xué)數(shù)學(xué)課堂上除了數(shù)字還是數(shù)字。如何提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)課的興趣呢？下面我就結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐來(lái)談?wù)勗鯓觿?chuàng)新課堂教學(xué)。一、活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)課的興趣小學(xué)數(shù)學(xué)課一般都比較單調(diào)、枯燥，因?yàn)樗鼪](méi)有生動(dòng)的語(yǔ)言和形象的比喻，除了數(shù)字還是數(shù)字。如果有了趣味故事，也許能讓學(xué)生感興趣，產(chǎn)生喜愛(ài)之情。例如小學(xué)數(shù)學(xué)第三冊(cè)初步除法應(yīng)用題這一課，在進(jìn)行新課之前我給同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)動(dòng)人的故事。師：同學(xué)們，今天老師給你們講一個(gè)《豬八戒分桃子》的故事。話說(shuō)唐僧師徒四人去西天取經(jīng)，正是中午時(shí)分，人困馬乏日當(dāng)頭，唐僧便讓豬八戒去找吃的。八戒望見(jiàn)前面山坳中有一片桃林，便從林子中摘了12個(gè)又紅又大的桃子。唐僧吩咐八戒，現(xiàn)在你把桃子平均分一分。八戒覺(jué)得沙僧平時(shí)不多說(shuō)話、忠誠(chéng)老實(shí)，分給他一個(gè)；師傅終日辛苦，好善待人，分給他兩個(gè)；孫悟空爭(zhēng)強(qiáng)好斗不好對(duì)付，分給他三個(gè)，剩下的都留給自己。孫悟空立刻叫了起來(lái)：“不對(duì)，不對(duì)?！庇谑翘粕纸袑O悟空來(lái)分，孫悟空說(shuō)：“這有什么難的，只要我牢牢記住師傅的‘平均’二字，怎能分不公平呢？”師：同學(xué)們，知道孫悟空怎么分的嗎？板書(shū)：12÷4=3（個(gè)）生：就是把12平均分成4份，每份是3個(gè)，每人分3個(gè)桃子。通過(guò)這個(gè)故事，巧設(shè)懸念，使同學(xué)們的注意力高度集中，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)課的興趣。二、在課堂練習(xí)中激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)課的興趣現(xiàn)代教育心理學(xué)研究表明：兒童在課堂教學(xué)活動(dòng)中注意力集中時(shí)間并不長(zhǎng)，一般在新授課的鞏固練習(xí)時(shí)學(xué)習(xí)的思維逐漸下降，所以在鞏固練習(xí)的后期應(yīng)適時(shí)掀起高潮，提高興趣，以活躍思維，提高教學(xué)效果。例如教學(xué)“能被3整除的數(shù)的特征”時(shí)，在鞏固練習(xí)的后期我是這樣激發(fā)學(xué)生好奇心的。師：現(xiàn)在同學(xué)們已經(jīng)初步了解判斷一個(gè)數(shù)能否被另一個(gè)數(shù)整除。那么，你們敢不敢和老師進(jìn)行比賽，看誰(shuí)判斷得快？生：愿意接受老師的挑戰(zhàn)。我找一名老師寫(xiě)出一個(gè)數(shù)如47，師生同時(shí)回答47不能被3整除。學(xué)生再寫(xiě)36，師生同時(shí)回答36能被3整除。學(xué)生又寫(xiě)73645582468，我先回答這個(gè)數(shù)不能被3整除。學(xué)生又寫(xiě)69417238914，我很快回答這個(gè)數(shù)能被3整除。學(xué)生很驚訝，便問(wèn)老師這么大的數(shù)你怎能判斷得這么快呢。我接著說(shuō)，這里面有竅門，看誰(shuí)能先發(fā)現(xiàn)？這樣便激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的思維和興趣。很快有的同學(xué)把手高高舉起，回答把各個(gè)數(shù)位上的數(shù)相加的和能被3整除，這個(gè)數(shù)就能被3整除。其余的同學(xué)也很快發(fā)現(xiàn)了其中的奧秘。三、在教學(xué)中啟發(fā)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)課的興趣在第八冊(cè)數(shù)學(xué)課中有“0不能作除數(shù)”這一句話，要引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。為什么0不能作除數(shù)？0作除數(shù)為什么無(wú)意義呢？板書(shū)：0×0=0，12×0=0，因?yàn)槿魏螖?shù)與0相乘都得0，而除法是乘法的逆運(yùn)算，0除以0不可能得到一個(gè)確定的商。如：0÷0=0，0÷160=？這時(shí)有的學(xué)生要問(wèn)，能不能舉出一個(gè)實(shí)際的例子來(lái)說(shuō)明呢？教師板書(shū)：三個(gè)漁翁去打魚(yú)，結(jié)果一條魚(yú)也沒(méi)有撈到，平均每個(gè)人打了多少條魚(yú)？學(xué)生經(jīng)過(guò)思考，列式為0÷3=0，就沒(méi)有3÷0的算式。然后，再根據(jù)乘法的意義，也能使學(xué)生解決“0不能作除數(shù)”這一問(wèn)題。四、結(jié)合實(shí)際的創(chuàng)新教學(xué)，激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)課的興趣創(chuàng)新教學(xué)是當(dāng)今教學(xué)的一個(gè)熱點(diǎn)，如何能解決這個(gè)問(wèn)題呢？我認(rèn)為還需要從實(shí)際教學(xué)的例子出發(fā)，來(lái)讓學(xué)生了解新知的道理。我在教學(xué)五年級(jí)分?jǐn)?shù)應(yīng)用題時(shí)，把一小杯子不滿的水放在講臺(tái)上，讓學(xué)生觀察。然后，把它凍結(jié)了，結(jié)果體積上升了，杯子滿了。學(xué)生感到好奇，于是我讓學(xué)生量一量體積比原來(lái)增加了多少，量得的體積比原來(lái)增加了1/11。這使學(xué)生從此知道了水結(jié)成冰時(shí)體積比原來(lái)增加了1/11，當(dāng)冰化成水時(shí)體積比原來(lái)縮小了1/12，同時(shí)也了解了物體的熱脹冷縮的道理?？傊?，只有不斷創(chuàng)新教學(xué)，才能激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)課的興趣。中職學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)在提高學(xué)生理論水平的同時(shí)，注重學(xué)生的動(dòng)手操作能力，使學(xué)生適應(yīng)時(shí)代需要，成為具有一定的科學(xué)文化知識(shí)和較強(qiáng)的實(shí)際操作能力的實(shí)用型技術(shù)人才。筆者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，就生物、生物化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，談?wù)勅绾瓮ㄟ^(guò)創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和積極想，提高學(xué)生的綜合能力?；瘜W(xué)、生物化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，也是醫(yī)學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課。學(xué)生對(duì)這兩門課程的掌握程度，將直接關(guān)系到臨床各學(xué)科的學(xué)習(xí)以及學(xué)生整體素質(zhì)的提高。而學(xué)生往往有這樣的認(rèn)識(shí)誤區(qū)：醫(yī)士專業(yè)的學(xué)生認(rèn)為診斷治療是主課，護(hù)士專業(yè)的學(xué)生認(rèn)為學(xué)會(huì)打針、輸液就行。他們對(duì)化學(xué)、生物化學(xué)這類基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)不夠重視，特別是對(duì)實(shí)驗(yàn)課不以為然。針對(duì)這種情況，筆者從實(shí)驗(yàn)課入手，進(jìn)行創(chuàng)新，通過(guò)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力、解決問(wèn)題能力、理論聯(lián)系實(shí)際的能力以及養(yǎng)成對(duì)待工作精益求精、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度，從而為社會(huì)培養(yǎng)知識(shí)廣、能力強(qiáng)的合格的實(shí)用型人才。一、從基本功抓起提高實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣中職衛(wèi)生學(xué)校的學(xué)生有很大一部分來(lái)自農(nóng)村，由于條件限制，他們的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)以及實(shí)驗(yàn)技能非常貧乏。因此入學(xué)之初，先要給學(xué)生補(bǔ)習(xí)實(shí)驗(yàn)課，幫助學(xué)生逐一識(shí)記實(shí)驗(yàn)儀器，強(qiáng)化基本操作，例如，試管操作，混勻試劑，取用液體、固體試劑，托盤(pán)天平的使用，分光光度計(jì)的使用等，保證每個(gè)學(xué)生都能熟練掌握。教師必須嚴(yán)格把關(guān)，嚴(yán)格掌控實(shí)驗(yàn)的每個(gè)環(huán)節(jié)，使操作標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、常態(tài)化。要求學(xué)生能根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?，靈活應(yīng)用不同規(guī)格的儀器，并能準(zhǔn)確安裝。二、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，結(jié)合臨床知識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣實(shí)驗(yàn)課教學(xué)是使學(xué)生的學(xué)習(xí)從感性到理性，然后再到感性的過(guò)程。化學(xué)、生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在使學(xué)生驗(yàn)證理論知識(shí)的同時(shí)，能更加生動(dòng)地復(fù)習(xí)理論知識(shí)，提高學(xué)生的基本操作技能，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。要在實(shí)驗(yàn)課中，滲透德育教育，讓學(xué)生明白：醫(yī)務(wù)工作者的實(shí)際操作能力將直接影響患者的診斷及治療，是臨床診斷與治療的重要依據(jù)，從而使學(xué)生明白肩負(fù)的使命與重任，為將來(lái)的臨床工作儲(chǔ)備能量。1.通過(guò)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣教師可以通過(guò)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使學(xué)生掌握常規(guī)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)?？稍跅l件允許的情況下，補(bǔ)充一些新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提高學(xué)生的興趣。例如，在進(jìn)行銀鏡反應(yīng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，告訴學(xué)生家用暖瓶?jī)?nèi)膽的由來(lái)，讓學(xué)生嘗試鍍平而鏡；在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，練習(xí)分光光度計(jì)的使用時(shí)，向?qū)W生介紹臨床生物化學(xué)檢驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程以及如何根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果指導(dǎo)疾病的診斷和治療，使學(xué)生意識(shí)到實(shí)驗(yàn)基本操作的重要性，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)掌握實(shí)驗(yàn)技能的強(qiáng)烈欲望，喚起學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣。2.在訓(xùn)練中制定目標(biāo)，結(jié)合臨床實(shí)踐，激發(fā)學(xué)生的興趣在化學(xué)及生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要運(yùn)用理論知識(shí)指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作。每一次實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練都要制定目標(biāo)，讓學(xué)生體會(huì)到達(dá)成日標(biāo)的快樂(lè)，從而產(chǎn)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。例如，指導(dǎo)學(xué)生測(cè)血糖時(shí)，要求學(xué)生模擬臨床生化檢驗(yàn)，填寫(xiě)化驗(yàn)單，使學(xué)生將學(xué)到的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中，并認(rèn)識(shí)到醫(yī)學(xué)生的重大責(zé)任，從而培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、精益求精的工作作風(fēng)。教師還要發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主觀能動(dòng)性，給學(xué)生充分的思考空間，給學(xué)生足夠的實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間，鼓勵(lì)學(xué)生搞科學(xué)小研究，改變學(xué)習(xí)機(jī)械化、程式化的傾向。三、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)考核方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性新穎、合理、科學(xué)的考核方法，可以正確引導(dǎo)學(xué)生，喚起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性。實(shí)驗(yàn)考核應(yīng)注重日常實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定，平時(shí)成績(jī)能更真實(shí)反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能以及相關(guān)理論的掌握情況。加大對(duì)平時(shí)實(shí)驗(yàn)的考核力度，可以提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的重視，改變重理論、輕實(shí)驗(yàn)的錯(cuò)誤思想。平時(shí)考核主要從以下四個(gè)方而進(jìn)行：實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)情況、實(shí)驗(yàn)中的基本操作和技能抽查、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析匯總以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)。教師只有平時(shí)嚴(yán)格要求學(xué)生，規(guī)范訓(xùn)練、認(rèn)真考核、真實(shí)記錄，才能真實(shí)地反映學(xué)生的平時(shí)表現(xiàn)。考核方式還應(yīng)力求新穎，讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中自主學(xué)習(xí)?？傊?，從實(shí)驗(yàn)課入手，注重對(duì)學(xué)生以動(dòng)手能力為主的綜合能力的培養(yǎng)，是提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)合格的實(shí)用型中等專業(yè)基層衛(wèi)生人才的有效措施。隨著醫(yī)學(xué)教育的不斷改革，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也須不斷探索、努力實(shí)踐，這樣才能適應(yīng)時(shí)代的需要，為社會(huì)培養(yǎng)合格人才。掃描電子顯微分析與電子探針掃描電子顯微分析與電子探針掃描電子1第二十三章掃描電子顯微分析與電子探針

第二十三章掃描電子顯微分析與電子探針2第一節(jié)掃描電子顯微鏡工作原理及構(gòu)造一、工作原理

圖22-1掃描電子顯微鏡原理示意圖第一節(jié)掃描電子顯微鏡工作原理及構(gòu)造一、工作原理3二、構(gòu)造與主要性能掃描電子顯微鏡由電子光學(xué)系統(tǒng)(鏡筒)、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、信號(hào)檢測(cè)放大系統(tǒng)、圖像顯示和記錄系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和真空系統(tǒng)等部分組成二、構(gòu)造與主要性能掃描電子顯微鏡由電子光學(xué)系統(tǒng)(鏡筒)、偏41．電子光學(xué)系統(tǒng)由電子搶、電磁聚光鏡、光欄、樣品室等部件組成。作用：獲得掃描電子束，作為使樣品產(chǎn)生各種物理信號(hào)的激發(fā)源。

1．電子光學(xué)系統(tǒng)由電子搶、電磁聚光鏡、光欄、樣品室等部件組5圖22-2電子光學(xué)系統(tǒng)示意圖

掃描電子顯微分析與電子探針課件6表22-1幾種類型電子槍性能比較表22-1幾種類型電子槍性能比較72．偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)作用：使電子束產(chǎn)生橫向偏轉(zhuǎn)，包括用于形成光柵狀掃描的掃描系統(tǒng)，以及使樣品上的電子束間斷性消隱或截?cái)嗟钠D(zhuǎn)系統(tǒng)。偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)可以采用橫向靜電場(chǎng)，也可采用橫向磁場(chǎng)。2．偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)作用：使電子束產(chǎn)生橫向偏轉(zhuǎn)，包括用于形成光柵狀83．信號(hào)檢測(cè)放大系統(tǒng)作用：收集(探測(cè))樣品在入射電子束作用下產(chǎn)生的各種物理信號(hào)，并進(jìn)行放大。不同的物理信號(hào)，要用不同類型的收集系統(tǒng)。閃爍計(jì)數(shù)器是最常用的一種信號(hào)檢測(cè)器，它由閃爍體、光導(dǎo)管、光電倍增管組成。具有低噪聲、寬頻帶(10Hz~1MHz)、高增益(106)等特點(diǎn)，可用來(lái)檢測(cè)二次電子、背散射電子等信號(hào)。3．信號(hào)檢測(cè)放大系統(tǒng)作用：收集(探測(cè))樣品在入射電子束作用94．圖像顯示和記錄系統(tǒng)作用：將信號(hào)檢測(cè)放大系統(tǒng)輸出的調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換為能顯示在陰極射線管熒光屏上的圖像，供觀察或記錄。4．圖像顯示和記錄系統(tǒng)作用：將信號(hào)檢測(cè)放大系統(tǒng)輸出的調(diào)制信105．電源系統(tǒng)作用：為掃描電子顯做鏡各部分提供所需的電源。由穩(wěn)壓、穩(wěn)流及相應(yīng)的安全保護(hù)電路組成5．電源系統(tǒng)作用：為掃描電子顯做鏡各部分提供所需的電源。116．真空系統(tǒng)

作用：確保電子光學(xué)系統(tǒng)正常工作、防止樣品污染、保證燈絲的工作壽命等。6．真空系統(tǒng)作用：確保電子光學(xué)系統(tǒng)正常工作、防止樣品污染、12SEM的主要性能（1）放大倍數(shù)

可從20倍到20萬(wàn)倍連續(xù)調(diào)節(jié)。（2）分辨率影響SEM圖像分辨率的主要因素有：①掃描電子束斑直徑；②入射電子束在樣品中的擴(kuò)展效應(yīng)；③操作方式及其所用的調(diào)制信號(hào)；④信號(hào)噪音比；⑤雜散磁場(chǎng)；⑥機(jī)械振動(dòng)將引起束斑漂流等，使分辨率下降。（3）景深SEM（二次電子像）的景深比光學(xué)顯微鏡的大，成像富有立體感。SEM的主要性能（1）放大倍數(shù)13表22-2掃描電子顯微鏡景深表22-2掃描電子顯微鏡景深14第二節(jié)像襯原理與應(yīng)用一、像襯原理

像的襯度就是像的各部分(即各像元)強(qiáng)度相對(duì)于其平均強(qiáng)度的變化。SEM可以通過(guò)樣品上方的電子檢測(cè)器檢測(cè)到具有不同能量的信號(hào)電子有背散射電子、二次電子、吸收電子、俄歇電子等。第二節(jié)像襯原理與應(yīng)用一、像襯原理151．二次電子像襯度及特點(diǎn)二次電子信號(hào)主要來(lái)自樣品表層5~10nm深度范圍，能量較低(小于50eV)。影響二次電子產(chǎn)額的因素主要有：(1)二次電子能譜特性；(2)入射電子的能量；(3)材料的原子序數(shù)；(4)樣品傾斜角。

1．二次電子像襯度及特點(diǎn)二次電子信號(hào)主要來(lái)自樣品表層5~116二次電子像的襯度可以分為以下幾類：(1)形貌襯度(2)成分襯度(3)電壓襯度(4)磁襯度(第一類)右圖為形貌襯度原理二次電子像的襯度可以分為以下幾類：(1)形貌襯度17二次電子像襯度的特點(diǎn)：（1）分辨率高（2）景深大，立體感強(qiáng)（3）主要反應(yīng)形貌襯度。

什么是最小襯度？二次電子像襯度的特點(diǎn)：（1）分辨率高18ZnOZnO19水泥漿體斷口水泥漿體斷口202．背散射電子像襯度及特點(diǎn)影響背散射電子產(chǎn)額的因素有：(1)原子序數(shù)Z(2)入射電子能量E0

(3)樣品傾斜角

圖22-6背散射系數(shù)與原子序數(shù)的關(guān)系2．背散射電子像襯度及特點(diǎn)影響背散射電子產(chǎn)額的因素有：21背散射電子襯度有以下幾類：(1)成分襯度(2)形貌襯度(3)磁襯度(第二類)背散射電子襯度有以下幾類：(1)成分襯度22背散射電子像的襯度特點(diǎn)：（1）分辯率低（2）背散射電子檢測(cè)效率低，襯度?。?）主要反應(yīng)原子序數(shù)襯度背散射電子像的襯度特點(diǎn)：（1）分辯率低23二次電子運(yùn)動(dòng)軌跡背散射電子運(yùn)動(dòng)軌跡圖10-7二次電子和背散射電子的運(yùn)動(dòng)軌跡掃描電子顯微分析與電子探針課件24二、應(yīng)用1．?dāng)嗫谛蚊灿^察2．顯微組織觀察3．其它應(yīng)用（背散射電子衍射花樣、電子通道花樣等用于晶體學(xué)取向測(cè)定）二、應(yīng)用1．?dāng)嗫谛蚊灿^察25第三節(jié)電子探針X射線顯微分析（EPMA）

EPMA的構(gòu)造與SEM大體相似，只是增加了接收記錄X射線的譜儀。EPMA使用的X射線譜儀有波譜儀和能譜儀兩類。第三節(jié)電子探針X射線顯微分析（EPMA）EPMA的構(gòu)造26圖22-17電子探針結(jié)構(gòu)示意圖掃描電子顯微分析與電子探針課件27一、能譜儀

能譜儀全稱為能量分散譜儀(EDS)．目前最常用的是Si(Li)X射線能譜儀，其關(guān)鍵部件是Si(Li)檢測(cè)器，即鋰漂移硅固態(tài)檢測(cè)器，它實(shí)際上是一個(gè)以Li為施主雜質(zhì)的n-i-p型二極管。圖22-18Si(Li)檢測(cè)器探頭結(jié)構(gòu)示意圖

一、能譜儀能譜儀全稱為能量分散譜儀(EDS)．28以Si(Li)檢測(cè)器為探頭的能譜儀實(shí)際上是一整套復(fù)雜的電子學(xué)裝置。圖10-19Si(Li)X射線能譜儀以Si(Li)檢測(cè)器為探頭的能譜儀實(shí)際上是一整套復(fù)雜的電子學(xué)29Si(Li)能譜儀的優(yōu)點(diǎn)：(1)分析速度快能譜儀可以同時(shí)接受和檢測(cè)所有不同能量的X射線光子信號(hào)，故可在幾分鐘內(nèi)分析和確定樣品中含有的所有元素，帶鈹窗口的探測(cè)器可探測(cè)的元素范圍為11Na~92U，20世紀(jì)80年代推向市場(chǎng)的新型窗口材料可使能譜儀能夠分析Be以上的輕元素，探測(cè)元素的范圍為4Be~92U。(2)靈敏度高

X射線收集立體角大。由于能譜儀中Si(Li)探頭可以放在離發(fā)射源很近的地方(10㎝左右)，無(wú)需經(jīng)過(guò)晶體衍射，信號(hào)強(qiáng)度幾乎沒(méi)有損失，所以靈敏度高(可達(dá)104cps/nA，入射電子束單位強(qiáng)度所產(chǎn)生的X射線計(jì)數(shù)率)。此外，能譜儀可在低入射電子束流(10-11A)條件下工作，這有利于提高分析的空間分辨率。(3)譜線重復(fù)性好。由于能譜儀沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，穩(wěn)定性好，且沒(méi)有聚焦要求，所以譜線峰值位置的重復(fù)性好且不存在失焦問(wèn)題，適合于比較粗糙表面的分析工作。Si(Li)能譜儀的優(yōu)點(diǎn)：(1)分析速度快能譜儀可30能譜儀的缺點(diǎn)：(1)能量分辨率低，峰背比低。由于能譜儀的探頭直接對(duì)著樣品，所以由背散射電子或X射線所激發(fā)產(chǎn)生的熒光X射線信號(hào)也被同時(shí)檢測(cè)到，從而使得Si(Li)檢測(cè)器檢測(cè)到的特征譜線在強(qiáng)度提高的同時(shí)，背底也相應(yīng)提高，譜線的重疊現(xiàn)象嚴(yán)重。故儀器分辨不同能量特征X射線的能力變差。能譜儀的能量分辨率(130eV)比波譜儀的能量分辨率(5eV)低。(2)工作條件要求嚴(yán)格。Si(Li)探頭必須始終保持在液氦冷卻的低溫狀態(tài)，即使是在不工作時(shí)也不能中斷，否則晶體內(nèi)Li的濃度分布狀態(tài)就會(huì)因擴(kuò)散而變化，導(dǎo)致探頭功能下降甚至完全被破壞。能譜儀的缺點(diǎn)：(1)能量分辨率低，峰背比低。由于能譜儀的探31二、波譜儀波譜儀全稱為波長(zhǎng)分散譜儀(WDS)。在電子探針中，X射線是由樣品表面以下m數(shù)量級(jí)的作用體積中激發(fā)出來(lái)的，如果這個(gè)體積中的樣品是由多種元素組成，則可激發(fā)出各個(gè)相應(yīng)元素的特征X射線。被激發(fā)的特征X射線照射到連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的分光晶體上實(shí)現(xiàn)分光(色散)，即不同波長(zhǎng)的X射線將在各自滿足布拉格方程的2方向上被(與分光晶體以2:1的角速度同步轉(zhuǎn)動(dòng)的)檢測(cè)器接收。二、波譜儀波譜儀全稱為波長(zhǎng)分散譜儀(WDS)。32波譜儀的特點(diǎn)：波譜儀的突出優(yōu)點(diǎn)是波長(zhǎng)分辨率很高。如它可將波長(zhǎng)十分接近的VK(0.228434nm)、CrK1(0.228962nm)和CrK2(0.229351nm)3根譜線清晰地分開(kāi)。但由于結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，譜儀要想有足夠的色散率，聚焦圓的半徑就要足夠大，這時(shí)彎晶離X射線光源的距離就會(huì)變大，它對(duì)X射線光源所張的立體角就會(huì)很小，因此對(duì)X射線光源發(fā)射的X射線光量子的收集率也就會(huì)很低，致使X射線信號(hào)的利用率極低。此外，由于經(jīng)過(guò)晶體衍射后，強(qiáng)度損失很大，所以，波譜儀難以在低束流和低激發(fā)強(qiáng)度下使用，這是波譜儀的兩個(gè)缺點(diǎn)。波譜儀的特點(diǎn)：波譜儀的突出優(yōu)點(diǎn)是波長(zhǎng)分辨率很高。如它可將波長(zhǎng)33(a)能譜曲線；(b)波譜曲線能譜議和波譜儀的譜線比較能譜議和波譜儀的譜線比較34電子探針?lè)治龅幕竟ぷ鞣绞揭皇嵌c(diǎn)分析，即對(duì)樣品表面選定微區(qū)作定點(diǎn)的全譜掃描，進(jìn)行定性或半定量分析，并對(duì)其所含元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行定量分析；二是線掃描分析，即電子束沿樣品表面選定的直線軌跡進(jìn)行所含元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的定性或半定量分析；三是面掃描分析，即電子束在樣品表面作光柵式面掃描，以特定元素的X射線的信號(hào)強(qiáng)度調(diào)制陰極射線管熒光屏的亮度，獲得該元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布的掃描圖像。電子探針?lè)治龅幕竟ぷ鞣绞揭皇嵌c(diǎn)分析，即對(duì)樣品表面選定微35下圖給出了ZrO2(Y2O3)陶瓷析出相與基體定點(diǎn)成分分析結(jié)果，可見(jiàn)析出相（t相）Y2O3含量低，而基體(c相)Y2O3含量高，這和相圖是相符合的。ZrO2(Y2O3)陶瓷析出相與基體的定點(diǎn)分析(圖中數(shù)字為Y2O3mol%)下圖給出了ZrO2(Y2O3)陶瓷析出相與基體定點(diǎn)成分分析結(jié)36下圖給出BaF2晶界線掃描分析的例子，圖(a)為BaF2晶界的形貌像和線掃描分析的位置，圖(b)為O和Ba元素沿圖(a)直線位置上的分布，可見(jiàn)在晶界上有O的偏聚。BaF2晶界的線掃描分析(a)形貌像及掃描線位置；(b)O及Ba元素在掃描線位置上的分布下圖給出BaF2晶界線掃描分析的例子，圖(a)為BaF2晶界37下圖給出ZnO-Bi2O3陶瓷試樣燒結(jié)自然表面的面分布分析結(jié)果，可以看出Bi在晶界上有嚴(yán)重偏聚。ZnO-Bi2O3陶瓷燒結(jié)表面的面分布成分分析(a)形貌像；(b)Bi元素的X射線面分布像下圖給出ZnO-Bi2O3陶瓷試樣燒結(jié)自然表面的面分布分析結(jié)38Preparationofnanotube-shapedTiO2powderPreparationofnanotube-shaped39掃描電子顯微分析與電子探針課件40掃描電子顯微分析與電子探針課件41掃描電子顯微分析與電子探針課件42掃描電子顯微分析與電子探針課件4331、只有永遠(yuǎn)躺在泥坑里的人，才不會(huì)再掉進(jìn)坑里?！诟駹?/p>

32、希望的燈一旦熄滅，生活剎那間變成了一片黑暗?！樟心凡?/p>

33、希望是人生的乳母?！撇卟?/p>

34、形成天才的決定因素應(yīng)該是勤奮?！?/p>

35、學(xué)到很多東西的訣竅，就是一下子不要學(xué)很多?！蹇?1、只有永遠(yuǎn)躺在泥坑里的人，才不會(huì)再掉進(jìn)坑里44掃描電子顯微分析與電子探針掃描電子顯微分析與電子探針掃描電子顯微分析與電子探針第二十三章掃描電子顯微分析與電子探針第一節(jié)掃描電子顯微鏡工作原理及構(gòu)造一、工作原理圖22-1掃描電子顯微鏡原理示意圖創(chuàng)新教學(xué)是21世紀(jì)教育發(fā)展的必然需要，但是小學(xué)數(shù)學(xué)課堂上除了數(shù)字還是數(shù)字。如何提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)課的興趣呢？下面我就結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐來(lái)談?wù)勗鯓觿?chuàng)新課堂教學(xué)。一、活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)課的興趣小學(xué)數(shù)學(xué)課一般都比較單調(diào)、枯燥，因?yàn)樗鼪](méi)有生動(dòng)的語(yǔ)言和形象的比喻，除了數(shù)字還是數(shù)字。如果有了趣味故事，也許能讓學(xué)生感興趣，產(chǎn)生喜愛(ài)之情。例如小學(xué)數(shù)學(xué)第三冊(cè)初步除法應(yīng)用題這一課，在進(jìn)行新課之前我給同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)動(dòng)人的故事。師：同學(xué)們，今天老師給你們講一個(gè)《豬八戒分桃子》的故事。話說(shuō)唐僧師徒四人去西天取經(jīng)，正是中午時(shí)分，人困馬乏日當(dāng)頭，唐僧便讓豬八戒去找吃的。八戒望見(jiàn)前面山坳中有一片桃林，便從林子中摘了12個(gè)又紅又大的桃子。唐僧吩咐八戒，現(xiàn)在你把桃子平均分一分。八戒覺(jué)得沙僧平時(shí)不多說(shuō)話、忠誠(chéng)老實(shí)，分給他一個(gè)；師傅終日辛苦，好善待人，分給他兩個(gè)；孫悟空爭(zhēng)強(qiáng)好斗不好對(duì)付，分給他三個(gè)，剩下的都留給自己。孫悟空立刻叫了起來(lái)：“不對(duì)，不對(duì)?！庇谑翘粕纸袑O悟空來(lái)分，孫悟空說(shuō)：“這有什么難的，只要我牢牢記住師傅的‘平均’二字，怎能分不公平呢？”師：同學(xué)們，知道孫悟空怎么分的嗎？板書(shū)：12÷4=3（個(gè)）生：就是把12平均分成4份，每份是3個(gè)，每人分3個(gè)桃子。通過(guò)這個(gè)故事，巧設(shè)懸念，使同學(xué)們的注意力高度集中，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)課的興趣。二、在課堂練習(xí)中激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)課的興趣現(xiàn)代教育心理學(xué)研究表明：兒童在課堂教學(xué)活動(dòng)中注意力集中時(shí)間并不長(zhǎng)，一般在新授課的鞏固練習(xí)時(shí)學(xué)習(xí)的思維逐漸下降，所以在鞏固練習(xí)的后期應(yīng)適時(shí)掀起高潮，提高興趣，以活躍思維，提高教學(xué)效果。例如教學(xué)“能被3整除的數(shù)的特征”時(shí)，在鞏固練習(xí)的后期我是這樣激發(fā)學(xué)生好奇心的。師：現(xiàn)在同學(xué)們已經(jīng)初步了解判斷一個(gè)數(shù)能否被另一個(gè)數(shù)整除。那么，你們敢不敢和老師進(jìn)行比賽，看誰(shuí)判斷得快？生：愿意接受老師的挑戰(zhàn)。我找一名老師寫(xiě)出一個(gè)數(shù)如47，師生同時(shí)回答47不能被3整除。學(xué)生再寫(xiě)36，師生同時(shí)回答36能被3整除。學(xué)生又寫(xiě)73645582468，我先回答這個(gè)數(shù)不能被3整除。學(xué)生又寫(xiě)69417238914，我很快回答這個(gè)數(shù)能被3整除。學(xué)生很驚訝，便問(wèn)老師這么大的數(shù)你怎能判斷得這么快呢。我接著說(shuō)，這里面有竅門，看誰(shuí)能先發(fā)現(xiàn)？這樣便激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的思維和興趣。很快有的同學(xué)把手高高舉起，回答把各個(gè)數(shù)位上的數(shù)相加的和能被3整除，這個(gè)數(shù)就能被3整除。其余的同學(xué)也很快發(fā)現(xiàn)了其中的奧秘。三、在教學(xué)中啟發(fā)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)課的興趣在第八冊(cè)數(shù)學(xué)課中有“0不能作除數(shù)”這一句話，要引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。為什么0不能作除數(shù)？0作除數(shù)為什么無(wú)意義呢？板書(shū)：0×0=0，12×0=0，因?yàn)槿魏螖?shù)與0相乘都得0，而除法是乘法的逆運(yùn)算，0除以0不可能得到一個(gè)確定的商。如：0÷0=0，0÷160=？這時(shí)有的學(xué)生要問(wèn)，能不能舉出一個(gè)實(shí)際的例子來(lái)說(shuō)明呢？教師板書(shū)：三個(gè)漁翁去打魚(yú)，結(jié)果一條魚(yú)也沒(méi)有撈到，平均每個(gè)人打了多少條魚(yú)？學(xué)生經(jīng)過(guò)思考，列式為0÷3=0，就沒(méi)有3÷0的算式。然后，再根據(jù)乘法的意義，也能使學(xué)生解決“0不能作除數(shù)”這一問(wèn)題。四、結(jié)合實(shí)際的創(chuàng)新教學(xué)，激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)課的興趣創(chuàng)新教學(xué)是當(dāng)今教學(xué)的一個(gè)熱點(diǎn)，如何能解決這個(gè)問(wèn)題呢？我認(rèn)為還需要從實(shí)際教學(xué)的例子出發(fā)，來(lái)讓學(xué)生了解新知的道理。我在教學(xué)五年級(jí)分?jǐn)?shù)應(yīng)用題時(shí)，把一小杯子不滿的水放在講臺(tái)上，讓學(xué)生觀察。然后，把它凍結(jié)了，結(jié)果體積上升了，杯子滿了。學(xué)生感到好奇，于是我讓學(xué)生量一量體積比原來(lái)增加了多少，量得的體積比原來(lái)增加了1/11。這使學(xué)生從此知道了水結(jié)成冰時(shí)體積比原來(lái)增加了1/11，當(dāng)冰化成水時(shí)體積比原來(lái)縮小了1/12，同時(shí)也了解了物體的熱脹冷縮的道理?？傊?，只有不斷創(chuàng)新教學(xué)，才能激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)課的興趣。中職學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)在提高學(xué)生理論水平的同時(shí)，注重學(xué)生的動(dòng)手操作能力，使學(xué)生適應(yīng)時(shí)代需要，成為具有一定的科學(xué)文化知識(shí)和較強(qiáng)的實(shí)際操作能力的實(shí)用型技術(shù)人才。筆者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，就生物、生物化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，談?wù)勅绾瓮ㄟ^(guò)創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和積極想，提高學(xué)生的綜合能力?；瘜W(xué)、生物化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，也是醫(yī)學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課。學(xué)生對(duì)這兩門課程的掌握程度，將直接關(guān)系到臨床各學(xué)科的學(xué)習(xí)以及學(xué)生整體素質(zhì)的提高。而學(xué)生往往有這樣的認(rèn)識(shí)誤區(qū)：醫(yī)士專業(yè)的學(xué)生認(rèn)為診斷治療是主課，護(hù)士專業(yè)的學(xué)生認(rèn)為學(xué)會(huì)打針、輸液就行。他們對(duì)化學(xué)、生物化學(xué)這類基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)不夠重視，特別是對(duì)實(shí)驗(yàn)課不以為然。針對(duì)這種情況，筆者從實(shí)驗(yàn)課入手，進(jìn)行創(chuàng)新，通過(guò)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力、解決問(wèn)題能力、理論聯(lián)系實(shí)際的能力以及養(yǎng)成對(duì)待工作精益求精、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度，從而為社會(huì)培養(yǎng)知識(shí)廣、能力強(qiáng)的合格的實(shí)用型人才。一、從基本功抓起提高實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣中職衛(wèi)生學(xué)校的學(xué)生有很大一部分來(lái)自農(nóng)村，由于條件限制，他們的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)以及實(shí)驗(yàn)技能非常貧乏。因此入學(xué)之初，先要給學(xué)生補(bǔ)習(xí)實(shí)驗(yàn)課，幫助學(xué)生逐一識(shí)記實(shí)驗(yàn)儀器，強(qiáng)化基本操作，例如，試管操作，混勻試劑，取用液體、固體試劑，托盤(pán)天平的使用，分光光度計(jì)的使用等，保證每個(gè)學(xué)生都能熟練掌握。教師必須嚴(yán)格把關(guān)，嚴(yán)格掌控實(shí)驗(yàn)的每個(gè)環(huán)節(jié)，使操作標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、常態(tài)化。要求學(xué)生能根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?，靈活應(yīng)用不同規(guī)格的儀器，并能準(zhǔn)確安裝。二、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，結(jié)合臨床知識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣實(shí)驗(yàn)課教學(xué)是使學(xué)生的學(xué)習(xí)從感性到理性，然后再到感性的過(guò)程。化學(xué)、生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在使學(xué)生驗(yàn)證理論知識(shí)的同時(shí)，能更加生動(dòng)地復(fù)習(xí)理論知識(shí)，提高學(xué)生的基本操作技能，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。要在實(shí)驗(yàn)課中，滲透德育教育，讓學(xué)生明白：醫(yī)務(wù)工作者的實(shí)際操作能力將直接影響患者的診斷及治療，是臨床診斷與治療的重要依據(jù)，從而使學(xué)生明白肩負(fù)的使命與重任，為將來(lái)的臨床工作儲(chǔ)備能量。1.通過(guò)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣教師可以通過(guò)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使學(xué)生掌握常規(guī)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)?？稍跅l件允許的情況下，補(bǔ)充一些新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提高學(xué)生的興趣。例如，在進(jìn)行銀鏡反應(yīng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，告訴學(xué)生家用暖瓶?jī)?nèi)膽的由來(lái)，讓學(xué)生嘗試鍍平而鏡；在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，練習(xí)分光光度計(jì)的使用時(shí)，向?qū)W生介紹臨床生物化學(xué)檢驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程以及如何根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果指導(dǎo)疾病的診斷和治療，使學(xué)生意識(shí)到實(shí)驗(yàn)基本操作的重要性，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)掌握實(shí)驗(yàn)技能的強(qiáng)烈欲望，喚起學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣。2.在訓(xùn)練中制定目標(biāo)，結(jié)合臨床實(shí)踐，激發(fā)學(xué)生的興趣在化學(xué)及生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要運(yùn)用理論知識(shí)指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作。每一次實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練都要制定目標(biāo)，讓學(xué)生體會(huì)到達(dá)成日標(biāo)的快樂(lè)，從而產(chǎn)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。例如，指導(dǎo)學(xué)生測(cè)血糖時(shí)，要求學(xué)生模擬臨床生化檢驗(yàn)，填寫(xiě)化驗(yàn)單，使學(xué)生將學(xué)到的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中，并認(rèn)識(shí)到醫(yī)學(xué)生的重大責(zé)任，從而培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、精益求精的工作作風(fēng)。教師還要發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主觀能動(dòng)性，給學(xué)生充分的思考空間，給學(xué)生足夠的實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間，鼓勵(lì)學(xué)生搞科學(xué)小研究，改變學(xué)習(xí)機(jī)械化、程式化的傾向。三、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)考核方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性新穎、合理、科學(xué)的考核方法，可以正確引導(dǎo)學(xué)生，喚起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性。實(shí)驗(yàn)考核應(yīng)注重日常實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定，平時(shí)成績(jī)能更真實(shí)反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能以及相關(guān)理論的掌握情況。加大對(duì)平時(shí)實(shí)驗(yàn)的考核力度，可以提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的重視，改變重理論、輕實(shí)驗(yàn)的錯(cuò)誤思想。平時(shí)考核主要從以下四個(gè)方而進(jìn)行：實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)情況、實(shí)驗(yàn)中的基本操作和技能抽查、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析匯總以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)。教師只有平時(shí)嚴(yán)格要求學(xué)生，規(guī)范訓(xùn)練、認(rèn)真考核、真實(shí)記錄，才能真實(shí)地反映學(xué)生的平時(shí)表現(xiàn)。考核方式還應(yīng)力求新穎，讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中自主學(xué)習(xí)?？傊瑥膶?shí)驗(yàn)課入手，注重對(duì)學(xué)生以動(dòng)手能力為主的綜合能力的培養(yǎng)，是提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)合格的實(shí)用型中等專業(yè)基層衛(wèi)生人才的有效措施。隨著醫(yī)學(xué)教育的不斷改革，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也須不斷探索、努力實(shí)踐，這樣才能適應(yīng)時(shí)代的需要，為社會(huì)培養(yǎng)合格人才。掃描電子顯微分析與電子探針掃描電子顯微分析與電子探針掃描電子45第二十三章掃描電子顯微分析與電子探針

第二十三章掃描電子顯微分析與電子探針46第一節(jié)掃描電子顯微鏡工作原理及構(gòu)造一、工作原理

圖22-1掃描電子顯微鏡原理示意圖第一節(jié)掃描電子顯微鏡工作原理及構(gòu)造一、工作原理47二、構(gòu)造與主要性能掃描電子顯微鏡由電子光學(xué)系統(tǒng)(鏡筒)、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、信號(hào)檢測(cè)放大系統(tǒng)、圖像顯示和記錄系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和真空系統(tǒng)等部分組成二、構(gòu)造與主要性能掃描電子顯微鏡由電子光學(xué)系統(tǒng)(鏡筒)、偏481．電子光學(xué)系統(tǒng)由電子搶、電磁聚光鏡、光欄、樣品室等部件組成。作用：獲得掃描電子束，作為使樣品產(chǎn)生各種物理信號(hào)的激發(fā)源。

1．電子光學(xué)系統(tǒng)由電子搶、電磁聚光鏡、光欄、樣品室等部件組49圖22-2電子光學(xué)系統(tǒng)示意圖

掃描電子顯微分析與電子探針課件50表22-1幾種類型電子槍性能比較表22-1幾種類型電子槍性能比較512．偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)作用：使電子束產(chǎn)生橫向偏轉(zhuǎn)，包括用于形成光柵狀掃描的掃描系統(tǒng)，以及使樣品上的電子束間斷性消隱或截?cái)嗟钠D(zhuǎn)系統(tǒng)。偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)可以采用橫向靜電場(chǎng)，也可采用橫向磁場(chǎng)。2．偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)作用：使電子束產(chǎn)生橫向偏轉(zhuǎn)，包括用于形成光柵狀523．信號(hào)檢測(cè)放大系統(tǒng)作用：收集(探測(cè))樣品在入射電子束作用下產(chǎn)生的各種物理信號(hào)，并進(jìn)行放大。不同的物理信號(hào)，要用不同類型的收集系統(tǒng)。閃爍計(jì)數(shù)器是最常用的一種信號(hào)檢測(cè)器，它由閃爍體、光導(dǎo)管、光電倍增管組成。具有低噪聲、寬頻帶(10Hz~1MHz)、高增益(106)等特點(diǎn)，可用來(lái)檢測(cè)二次電子、背散射電子等信號(hào)。3．信號(hào)檢測(cè)放大系統(tǒng)作用：收集(探測(cè))樣品在入射電子束作用534．圖像顯示和記錄系統(tǒng)作用：將信號(hào)檢測(cè)放大系統(tǒng)輸出的調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換為能顯示在陰極射線管熒光屏上的圖像，供觀察或記錄。4．圖像顯示和記錄系統(tǒng)作用：將信號(hào)檢測(cè)放大系統(tǒng)輸出的調(diào)制信545．電源系統(tǒng)作用：為掃描電子顯做鏡各部分提供所需的電源。由穩(wěn)壓、穩(wěn)流及相應(yīng)的安全保護(hù)電路組成5．電源系統(tǒng)作用：為掃描電子顯做鏡各部分提供所需的電源。556．真空系統(tǒng)

作用：確保電子光學(xué)系統(tǒng)正常工作、防止樣品污染、保證燈絲的工作壽命等。6．真空系統(tǒng)作用：確保電子光學(xué)系統(tǒng)正常工作、防止樣品污染、56SEM的主要性能（1）放大倍數(shù)

可從20倍到20萬(wàn)倍連續(xù)調(diào)節(jié)。（2）分辨率影響SEM圖像分辨率的主要因素有：①掃描電子束斑直徑；②入射電子束在樣品中的擴(kuò)展效應(yīng)；③操作方式及其所用的調(diào)制信號(hào)；④信號(hào)噪音比；⑤雜散磁場(chǎng)；⑥機(jī)械振動(dòng)將引起束斑漂流等，使分辨率下降。（3）景深SEM（二次電子像）的景深比光學(xué)顯微鏡的大，成像富有立體感。SEM的主要性能（1）放大倍數(shù)57表22-2掃描電子顯微鏡景深表22-2掃描電子顯微鏡景深58第二節(jié)像襯原理與應(yīng)用一、像襯原理

像的襯度就是像的各部分(即各像元)強(qiáng)度相對(duì)于其平均強(qiáng)度的變化。SEM可以通過(guò)樣品上方的電子檢測(cè)器檢測(cè)到具有不同能量的信號(hào)電子有背散射電子、二次電子、吸收電子、俄歇電子等。第二節(jié)像襯原理與應(yīng)用一、像襯原理591．二次電子像襯度及特點(diǎn)二次電子信號(hào)主要來(lái)自樣品表層5~10nm深度范圍，能量較低(小于50eV)。影響二次電子產(chǎn)額的因素主要有：(1)二次電子能譜特性；(2)入射電子的能量；(3)材料的原子序數(shù)；(4)樣品傾斜角。

1．二次電子像襯度及特點(diǎn)二次電子信號(hào)主要來(lái)自樣品表層5~160二次電子像的襯度可以分為以下幾類：(1)形貌襯度(2)成分襯度(3)電壓襯度(4)磁襯度(第一類)右圖為形貌襯度原理二次電子像的襯度可以分為以下幾類：(1)形貌襯度61二次電子像襯度的特點(diǎn)：（1）分辨率高（2）景深大，立體感強(qiáng)（3）主要反應(yīng)形貌襯度。

什么是最小襯度？二次電子像襯度的特點(diǎn)：（1）分辨率高62ZnOZnO63水泥漿體斷口水泥漿體斷口642．背散射電子像襯度及特點(diǎn)影響背散射電子產(chǎn)額的因素有：(1)原子序數(shù)Z(2)入射電子能量E0

(3)樣品傾斜角

圖22-6背散射系數(shù)與原子序數(shù)的關(guān)系2．背散射電子像襯度及特點(diǎn)影響背散射電子產(chǎn)額的因素有：65背散射電子襯度有以下幾類：(1)成分襯度(2)形貌襯度(3)磁襯度(第二類)背散射電子襯度有以下幾類：(1)成分襯度66背散射電子像的襯度特點(diǎn)：（1）分辯率低（2）背散射電子檢測(cè)效率低，襯度?。?）主要反應(yīng)原子序數(shù)襯度背散射電子像的襯度特點(diǎn)：（1）分辯率低67二次電子運(yùn)動(dòng)軌跡背散射電子運(yùn)動(dòng)軌跡圖10-7二次電子和背散射電子的運(yùn)動(dòng)軌跡掃描電子顯微分析與電子探針課件68二、應(yīng)用1．?dāng)嗫谛蚊灿^察2．顯微組織觀察3．其它應(yīng)用（背散射電子衍射花樣、電子通道花樣等用于晶體學(xué)取向測(cè)定）二、應(yīng)用1．?dāng)嗫谛蚊灿^察69第三節(jié)電子探針X射線顯微分析（EPMA）

EPMA的構(gòu)造與SEM大體相似，只是增加了接收記錄X射線的譜儀。EPMA使用的X射線譜儀有波譜儀和能譜儀兩類。第三節(jié)電子探針X射線顯微分析（EPMA）EPMA的構(gòu)造70圖22-17電子探針結(jié)構(gòu)示意圖掃描電子顯微分析與電子探針課件71一、能譜儀

能譜儀全稱為能量分散譜儀(EDS)．目前最常用的是Si(Li)X射線能譜儀，其關(guān)鍵部件是Si(Li)檢測(cè)器，即鋰漂移硅固態(tài)檢測(cè)器，它實(shí)際上是一個(gè)以Li為施主雜質(zhì)的n-i-p型二極管。圖22-18Si(Li)檢測(cè)器探頭結(jié)構(gòu)示意圖

一、能譜儀能譜儀全稱為能量分散譜儀(EDS)．72以Si(Li)檢測(cè)器為探頭的能譜儀實(shí)際上是一整套復(fù)雜的電子學(xué)裝置。圖10-19Si(Li)X射線能譜儀以Si(Li)檢測(cè)器為探頭的能譜儀實(shí)際上是一整套復(fù)雜的電子學(xué)73Si(Li)能譜儀的優(yōu)點(diǎn)：(1)分析速度快能譜儀可以同時(shí)接受和檢測(cè)所有不同能量的X射線光子信號(hào)，故可在幾分鐘內(nèi)分析和確定樣品中含有的所有元素，帶鈹窗口的探測(cè)器可探測(cè)的元素范圍為11Na~92U，20世紀(jì)80年代推向市場(chǎng)的新型窗口材料可使能譜儀能夠分析Be以上的輕元素，探測(cè)元素的范圍為4Be~92U。(2)靈敏度高

X射線收集立體角大。由于能譜儀中Si(Li)探頭可以放在離發(fā)射源很近的地方(10㎝左右)，無(wú)需經(jīng)過(guò)晶體衍射，信號(hào)強(qiáng)度幾乎沒(méi)有損失，所以靈敏度高(可達(dá)104cps/nA，入射電子束單位強(qiáng)度所產(chǎn)生的X射線計(jì)數(shù)率)。此外，能譜儀可在低入射電子束流(10-11A)條件下工作，這有利于提高分析的空間分辨率。(3)譜線重復(fù)性好。由于能譜儀沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，穩(wěn)定性好，且沒(méi)有聚焦要求，所以譜線峰值位置的重復(fù)性好且不存在失焦問(wèn)題，適合于比較粗糙表面的分析工作。Si(Li)能譜儀的優(yōu)點(diǎn)：(1)分析速度快能譜儀可74能譜儀的缺點(diǎn)：(1)能量分辨率低，峰背比低。由于能譜儀的探頭直接對(duì)著樣品，所以由背散射電子或X射線所激發(fā)產(chǎn)生的熒光X射線信號(hào)也被同時(shí)檢測(cè)到，從而使得Si(Li)檢測(cè)器檢測(cè)到的特征譜線在強(qiáng)度提高的同時(shí)，背底也相應(yīng)提高，譜線的重疊現(xiàn)象嚴(yán)重。故儀器分辨不同能量特征X射線的能力變差。能譜儀的能量分辨率(130eV)比波譜儀的能量分辨率(5eV)低。(2)工作條件要求嚴(yán)格。Si(Li)探頭必須始終保持在液氦冷卻的低溫狀態(tài)，即使是在不工作時(shí)也不能中斷，否則晶體內(nèi)Li的濃度分布狀態(tài)就會(huì)因擴(kuò)散而變化，導(dǎo)致探頭功能下降甚至完全被破壞。能譜儀的缺點(diǎn)：