材料現(xiàn)代研究方法 掃描電鏡

掃描電子顯微鏡現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日電子束與物質(zhì)的相互作用陰極發(fā)光軔致輻射X射線透射電子俄歇電子衍射電子二次電子反射電子吸收電子電子探針與能譜掃描電鏡透射電鏡俄歇電子譜儀入射電子束樣品現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日二次電子當(dāng)樣品原子的核外電子受入射電子激發(fā)獲得了大于臨界電離的能量后，便脫離原子核的束縛，變成自由電子，其中那些處在樣品表層而且能量大于材料逸出功的自由電子就可能從表面逸出成為真空中的自由電子，即二次電子?，F(xiàn)在是4頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日背散射電子背散射電子也稱(chēng)為初級(jí)背散射電子，是指受到固體樣品原子的散射之后又被反射回來(lái)的部分入射電子?，F(xiàn)在是5頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日吸收電子高能電子入射比較厚的樣品后，其中部分電子隨著與樣品中原子核或核外電子發(fā)生非彈性散射的次數(shù)增多，其能量不斷降低，直至耗盡。這部分電子既不能穿透樣品，也無(wú)力逸出樣品，只能留在樣品內(nèi)部，即被稱(chēng)為吸收電子?，F(xiàn)在是6頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日原子在X射線、載能電子、離子或中性粒子的照射下，內(nèi)層電子可能獲得足夠的能量而電離，并留下空穴。此時(shí)原子處于不穩(wěn)定的激發(fā)態(tài)。俄歇(Auger)效應(yīng)一個(gè)能量較高態(tài)的電子填充該空位，同時(shí)發(fā)出特征X射線，即輻射躍遷。一個(gè)較高能量的電子躍遷到空位，同時(shí)另一個(gè)電子被激發(fā)發(fā)射，這是一無(wú)輻射躍遷過(guò)程，這一過(guò)程被稱(chēng)為Auger效應(yīng),被發(fā)射的電子稱(chēng)為Auger電子。現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日掃描電子顯微鏡——

工作原理和結(jié)構(gòu)掃描電鏡的特點(diǎn)：有很大的景深，是研究固體試樣表面形貌的有力工具。放大倍數(shù)范圍寬，對(duì)試樣的觀察研究非常方便。試樣制備簡(jiǎn)單?？色@得試樣表面化學(xué)成分等信息，是對(duì)固體物質(zhì)表層進(jìn)行綜合分析的儀器?，F(xiàn)在是9頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日掃描電子顯微鏡—

工作原理和結(jié)構(gòu)掃描電鏡的工作原理透鏡將電子束聚焦成非常細(xì)的電子束，照射在試樣表面上，激發(fā)出各種物理信號(hào)，由探測(cè)器接收，輸送到陰極射線管成像。間接成像。現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日掃描電子顯微鏡—

工作原理和結(jié)構(gòu)入射電子試樣閃爍體光電倍增管放大器顯像管電子圖像顯示過(guò)程現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日掃描電子顯微鏡—

材料研究中的應(yīng)用失效分析中的應(yīng)用從金屬的端口特性可以分析材料的斷裂原因和過(guò)程。觀察小試樣

對(duì)細(xì)絲、薄片等小試樣的端面以及試樣的邊緣部分進(jìn)行掃描電鏡觀察非常方便。動(dòng)態(tài)觀察現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日試樣制備——

掃描電鏡的試樣制備有的試樣表面不需要再加工，直接觀察它的自然狀態(tài)。對(duì)于大的試樣，無(wú)法放入掃描電鏡內(nèi)，需要切成小塊放入。對(duì)于不易切割或不允許切割的樣品，則需要用AC紙制作復(fù)型，在其上面噴上一層導(dǎo)電層（如金、銀、銅等），放入掃描電鏡內(nèi)觀察。現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日放大圖像觀察的方法檢測(cè)器顯示方法―１掃描信號(hào)方法―２放大投影信號(hào)檢測(cè)器現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日面分析?掃描放大倍數(shù)原理掃描線圈現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日

表面凹凸與二次電子的產(chǎn)生現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日

表面凹凸與二次電子的產(chǎn)生現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日

表面凹凸與二次電子的產(chǎn)生現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日

表面凹凸與二次電子的產(chǎn)生現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日

表面凹凸與二次電子的產(chǎn)生現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日

表面凹凸與二次電子的產(chǎn)生現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日熱障涂層斷面掃描電鏡照片現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日

1．形貌襯度△傾角因素：背散射電子產(chǎn)額η=Ib/Ipη隨傾角θ增加而增加△方向因素：

2.晶向襯度(二)背散射電子像現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日

3．成分襯度

背散射電子產(chǎn)額與原子序數(shù)關(guān)系:

當(dāng)Ep=20keV以下，則

η=-0.0254+0.016Z-1.86×10－4Z2+8.3×10－7Z3

當(dāng)Z1、Z2原子序數(shù)相鄰，則襯度很低當(dāng)Z1、Z2原子序數(shù)相差遠(yuǎn)，則襯度很高設(shè)有兩平坦相鄰區(qū)域，分別由Z1和Z2純?cè)亟M成，且Z2>Z1

則襯度

S為檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度

C==

為背散射電子強(qiáng)度212SSS-212hhh-(二)背散射電子像現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日NiAl-Cr(Mo)背散射電子像現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日TiAl樣品的動(dòng)態(tài)拉伸試驗(yàn)現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日掃描電鏡/能譜分析(SEM/EDS）現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日液體氮ＦＥＴＳｉ（Ｌｉ）檢測(cè)器窗口平行光管電子束樣品EDX原理圖Ｘ射線鋰漂移硅Si(Li)檢測(cè)器當(dāng)X射線光子進(jìn)入檢測(cè)器后，在Si(Li)晶體內(nèi)激發(fā)出一定數(shù)目的電子－空穴對(duì)。產(chǎn)生一個(gè)空穴對(duì)的最低平均能量ε是一定的，因此由一個(gè)X射線光子造成的電子－空穴對(duì)的數(shù)目為N，入射X射線光子的能量越高，N就越大?，F(xiàn)在是28頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日脈沖整形器液體氮前置放大器

主放大器多道分析器ＦＥＴＳｉ（Ｌｉ）檢測(cè)器窗口平行光管電子束樣品EDX原理圖Ｘ射線現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日ＥＤＸ分析ＣＯＺｎＡｌＳｉＳＫＣａＴｉＦｅＣｕ化妝品粉末現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日ＴｉＦｅＺｎ化妝品粉末現(xiàn)在是32頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日ElementIntensityWeight%AT%K-ValueZAFC1.13319.72335.4800.011000.9506011.71741.00000O0.3552.6473.5750.004540.966583.748821.00000Mg0.4240.4500.4000.002551.006801.133310.96094Al34.76737.15629.7540.213551.038251.058590.98364Si26.20740.02430.7910.173231.009781.421681.00000Total100.000100.0000.40487ElementIntensityWeight%AT%K-ValueZAFC2.71223.20942.3400.026850.945678.901201.00000O0.4802.0962.8710.006150.960993.453971.00000Al53.68741.11233.3870.329761.030791.186760.99238Si20.08121.25716.5850.132741.002241.556620.99953Fe1.52711.2974.4330.068921.070461.491021.00000Ni0.0911.0290.3840.008561.161911.007221.00000Total100.000100.0000.57298定量分析金屬斷面①②現(xiàn)在是33頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日波譜分析WDX原理圖入射電子樣品分光晶體檢測(cè)器現(xiàn)在是34頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日波長(zhǎng)（energy）分辨率EDX:140eV

WDX:20eV現(xiàn)在是35頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日CrKαCrKβMnKαFeKαFeKβCoKαNiKαCrKβEDS峰的重疊現(xiàn)在是36頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日WDX峰的分離FeKαFeKβCoKαCrKβNiKαNiKβCrKα現(xiàn)在是37頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日稀土元素譜線的重疊

EDX現(xiàn)在是38頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日在EDX中峰的重疊PbPbPbBaBaTiSbBa現(xiàn)在是39頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期日波長(zhǎng)(能量)分辨率的不同WDXEDXＭｏＭｏＳＳＳ現(xiàn)在是40頁(yè)\