《金相分析基礎(chǔ)》-課件：掃描電子顯微鏡-成像原理和主要結(jié)構(gòu)

金相分析基礎(chǔ)掃描電子顯微鏡——成像原理和主要結(jié)構(gòu)掃描電子顯微鏡——成像原理和主要結(jié)構(gòu)試樣制備簡單、成本低光學顯微鏡放大倍數(shù)低掃描電子顯微鏡——成像原理和主要結(jié)構(gòu)2.操作復雜1.價格昂貴透射電子顯微鏡3.對樣品要求苛刻

4.樣品空間狹小5.破壞式分析難以宏觀觀察6.掃描電子顯微鏡——成像原理和主要結(jié)構(gòu)1.

試樣制備簡單2.

景深大；掃描電子顯微鏡3.

分辨能力較高4.

放大倍數(shù)連續(xù)可調(diào)5.

形貌觀察、成分及晶體結(jié)構(gòu)分析。一、掃描電子顯微鏡成像原理入射電子金屬薄膜樣品電子槍物鏡聚光鏡焦平面衍射譜掃描線圈物鏡信號放大器像平面樣品像信號探測器樣品臺透射電鏡掃描電鏡一、掃描電子顯微鏡成像原理入射電子二次電子特征X射線背散射電子俄歇電子樣品(薄)吸收電子透射電子一、透射電鏡的樣品要求1.背散射電子：被試樣反射回來的一部分入射電子。背散射電子信號強度取決于材料的平均原子序數(shù)。試樣圖像輕

重元

元素

素背散射電子背散射電子成像用途：顯示樣品表面形貌和平均原子序數(shù)。一、透射電鏡的樣品要求2.二次電子：入射電子與核外電子發(fā)生非彈性散射，核外電子從入射電子處獲得能量脫離原子的電子稱為二次電子

。接收器圖像亮度+二次電子用途：顯示試樣表面微觀形貌。二次電子成像一、透射電鏡的樣品要求3.吸收電子：入射電子與樣品內(nèi)原子核和核外電子發(fā)生多次非彈性散射，不斷損失能量，最后被樣品吸收，稱為吸收電子。用途：顯示試樣表面形貌或表面元素分布。一、透射電鏡的樣品要求4.透射電子：樣品足夠薄時，將有一部分入射電子經(jīng)散射后透過樣品射出。入射電子二次電子特征X射線背散射電子俄歇電子樣品(薄)吸收電子用途：形貌觀察。透射電子一、透射電鏡的樣品要求俄歇電子5.特征X射線和俄歇電子：X射線用途：表面成分分析。用途：元素的定性和定量分析。二、掃描電子顯微鏡的主要結(jié)構(gòu)電子光學系統(tǒng)信號收集和圖像顯示記錄系統(tǒng)SEM結(jié)構(gòu)真空系統(tǒng)二、掃描電子顯微鏡的主要結(jié)構(gòu)電子槍?

電子槍與透射電鏡基本相同，加速電壓最高為30kV。?

電磁透鏡：不斑的尺寸。有規(guī)則的電磁透鏡?

掃描線圈：使掃描線圈物鏡掃描。樣品室二、掃描電子顯微鏡的主要結(jié)構(gòu)電子槍電磁透鏡掃描線圈物鏡樣品室?

樣品室：放置樣品和各種信號探測器。二、掃描電子顯微鏡的主要結(jié)構(gòu)?

檢測放大系統(tǒng)掃描放大器掃描線圈樣品臺?

掃描發(fā)生控制系統(tǒng)?

圖像顯示記錄系統(tǒng)信號放大器信號探測器二、掃描電子顯微鏡的主要結(jié)構(gòu)?

鏡筒內(nèi)真空度：1.33×10-2

~

1.33×10-3Pa，可防止電子槍極間放電和樣品污染。?

掃描電鏡通常用到機械泵、油擴散泵以及渦輪分子泵三類真空設(shè)備。三、小結(jié)利用高能聚焦電子束在試樣表面掃描時激發(fā)產(chǎn)生的某些物理信號，經(jīng)接收、調(diào)制成像。成像原理電子與物質(zhì)相互作用：背散射電子、二次電子、吸收電子、透射電子、特征X射線、俄歇電子掃描電鏡電子光學系統(tǒng)：電子槍、電磁透鏡、掃描線圈、樣品室信號收集和圖像顯示記錄系統(tǒng)：接收、放大、調(diào)制成像。真空系統(tǒng)：鏡筒主要結(jié)構(gòu)三、小結(jié)中科科儀生產(chǎn)的國產(chǎn)場發(fā)射掃描電鏡及所測試的樣品效果