场发射扫描电子显微镜工作原理及其在材料分析中的应用.ppt

场发射扫描电子显微镜工作原理及其在材料分析中的应用 实验指导书2013年6月5日 材料科学与工程实验教学中心experimentalteachingcenterformaterialsscienceandengineering 电镜分类 材料科学与工程实验教学中心experimentalteachingcenterformaterialsscienceandengineering 扫描电镜 扫描电镜是以电子束作为照明源 把聚焦得很细的电子束以光栅状扫描方式照射到试样上 产生各种同试样性质有关的信息 然后加以收集和处理 从而获得微观形貌放大像的一种显微镜 材料科学与工程实验教学中心experimentalteachingcenterformaterialsscienceandengineering 左 喷金装置 右 扫描电镜 扫描电镜优点 能直接观察大尺寸试样的原始表面 试样在样品室中可动的自由度非常大 观察试样的视场大 焦深大 图像富立体感 放大倍数的可变范围很宽 且不用经常对焦 在观察厚块试样中 它能得到的分辨率和最真实形貌 因电子照射而发生试样的损伤和污染程度很小 能进行动态观察 它可以从试样表面形貌获得多方面资料 材料科学与工程实验教学中心experimentalteachingcenterformaterialsscienceandengineering 目的 了解电镜的发展历史 为材料的微观结构分析奠定基础 熟悉场发射扫描电子显微镜的工作原理 通过对实际样品的观察和分析 熟悉场发射扫描电子显微镜在材料分析中应用 材料科学与工程实验教学中心experimentalteachingcenterformaterialsscienceandengineering 电子束系统 成像系统 真空系统 扫描电镜结构 材料科学与工程实验教学中心experimentalteachingcenterformaterialsscienceandengineering 扫描电镜光学系统及成像示意图 材料科学与工程实验教学中心experimentalteachingcenterformaterialsscienceandengineering 真空系统 材料科学与工程实验教学中心experimentalteachingcenterformaterialsscienceandengineering 工作原理 扫描电镜的工作原理方框图 材料科学与工程实验教学中心experimentalteachingcenterformaterialsscienceandengineering 在散射过程中入射电子所损失的能量部分转变为热 部分使物质中原子发生电离或形成自由载流子 在半导体情况下 并伴随着产生各种有用信息 如 二次电子 俄歇电子 特征x射线 特征能量损失电子 阴极发光 电子感生电导等 工作原理 材料科学与工程实验教学中心experimentalteachingcenterformaterialsscienceandengineering 扫描电镜利用电子枪发射电子束 电子束经过聚焦后在样品表面扫描 激发样品产生各种物理信号 信号经过检测 视频放大和信号处理 在荧光屏上显示出能反映样品表面各种特征的扫描图像的显微镜 扫描电镜在材料分析中的应用 材料的组织形貌观察镀层表面形貌分析和深度检测微区化学成分分析显微组织及超微尺寸材料的研究 材料科学与工程实验教学中心experimentalteachingcenterformaterialsscienceandengineering a 断口形貌中的沿晶断裂 b 断口形貌中的解理断裂 d 断口形貌中的韧窝断裂 c 断口形貌中的疲劳断裂 材料科学与工程实验教学中心experimentalteachingcenterformaterialsscienceandengineering a d b c 形貌分析和深层检测 材料科学与工程实验教学中心experimentalteachingcenterformaterialsscienceandengineering 成岩作用下的扫描电镜 缺陷扫描电镜照片 微区化学成分分析 材料科学与工程实验教学中心experimentalteachingcenterformaterialsscienceandengineering 氮化铝陶瓷晶界成分分析 显微组织及超微尺寸材料的研究 纳米aln纤维 纳米aln粉体 材料科学与工程实验教学中心experimentalteachingcenterformaterialsscienceandengineering 实验原料和实验设备 实验原料 氧化铝粉体热腐蚀过的氧化铝陶瓷 实验设备 场发射扫描电子显微镜s4800 材料科学与工程实验教学中心experimentalteachingcenterformaterialsscienceandengineering 操作步骤 材料科学与工程实验教学中心experimentalteachingcenterformaterialsscienceandengineering 实验报告要求 写出扫描电镜的基本结构及其特点 写出扫描电镜的工作原理 写出扫描电镜样品制备的步骤及注意事项 对所拍摄的扫描电镜图片进行分析 得出具体结论 材料科学与工程实验教学中心experimentalteachingcenterformaterialsscienceandengineering 思考题 现对于其它电镜 你认为扫描电镜有什么优点 扫描电镜样品制备中为什么有些样品需要喷