斷口形貌分析PPT課件

1、1. 環(huán)境掃描電鏡的優(yōu)點(diǎn) 高分辨率，高倍數(shù)，大景深。 沒(méi)有高真空的限制。 微區(qū)成分分析。 試樣制備較簡(jiǎn)單。第1頁(yè)/共20頁(yè)Optical Microscope VS SEM第2頁(yè)/共20頁(yè)2. 掃描電鏡應(yīng)用實(shí)例 斷口形貌分析 納米材料形貌分析 生物樣品的應(yīng)用 第3頁(yè)/共20頁(yè)1018號(hào)鋼在不同溫度下的斷口形貌2.1 斷口形貌分析第4頁(yè)/共20頁(yè)多孔氧化鋁模板制備的金納米線(xiàn)的形貌（a）低倍像（b）高倍像2.2材料形貌分析第5頁(yè)/共20頁(yè) （a）螞蟻頭部 （b）頭發(fā)2.3 生物樣品的應(yīng)用 第6頁(yè)/共20頁(yè)3. 掃描電鏡的工作原理 掃描電鏡的工作原理可以簡(jiǎn)單地歸納為“光柵掃描，逐點(diǎn)成像”。第7頁(yè)/共

2、20頁(yè)4、SEM中的三種主要信號(hào)第8頁(yè)/共20頁(yè)各種信號(hào)的深度 第9頁(yè)/共20頁(yè)4. 掃描電子顯微鏡的構(gòu)造 電子光學(xué)系統(tǒng) 信號(hào)收集及顯示系統(tǒng) 真空系統(tǒng)和電源系統(tǒng)第10頁(yè)/共20頁(yè)電子光學(xué)系統(tǒng) 由電子槍?zhuān)姶磐哥R，掃描線(xiàn)圈和樣品室等部件組成。 其作用是用來(lái)獲得掃描電子束，作為信號(hào)的激發(fā)源。為了獲得較高的信號(hào)強(qiáng)度和圖像分辨率，掃描電子束應(yīng)具有較高的亮度和盡可能小的束斑直徑第11頁(yè)/共20頁(yè)信號(hào)收集及顯示系統(tǒng)第12頁(yè)/共20頁(yè)5. 掃描電鏡襯度像 二次電子像 背散射電子像 x射線(xiàn)元素分布圖。第13頁(yè)/共20頁(yè)（a）陶瓷燒結(jié)體的表面圖像（b）多孔硅的剖面圖5.1 二次電子像第14頁(yè)/共20頁(yè)二次電子產(chǎn)

3、額與二次電子束與試樣表面法向夾角有關(guān)，1/cos。因?yàn)殡S著角增大，入射電子束作用體積更靠近表面層，作用體積內(nèi)產(chǎn)生的大量自由電子離開(kāi)表層的機(jī)會(huì)增多；其次隨角的增加，總軌跡增長(zhǎng)，引起價(jià)電子電離的機(jī)會(huì)增多。5.2 二次電子像第15頁(yè)/共20頁(yè)5.3 背散射電子像 背散射電子既可以用來(lái)顯示形貌襯度，也可以用來(lái)顯示成分襯度。 1. 形貌襯度 用背反射信號(hào)進(jìn)行形貌分析時(shí)，其分辨率元比二次電子低。 因?yàn)楸撤瓷潆娮邮莵?lái)自一個(gè)較大的作用體積。此外，背反射電子能量較高，它們以直線(xiàn)軌跡逸出樣品表面，對(duì)于背向檢測(cè)器的樣品表面，因檢測(cè)器無(wú)法收集到背反射電子，而掩蓋了許多有用的細(xì)節(jié)。2. 成分襯度 樣品中重元素區(qū)域在圖像

4、上是亮區(qū)，而輕元素在圖像上是暗區(qū)。利用原子序數(shù)造成的襯度變化可以對(duì)各種合金進(jìn)行定性分析。 背反射電子信號(hào)強(qiáng)度要比二次電子低的多，所以粗糙表面的原子序數(shù)襯度往往被形貌襯度所掩蓋。第16頁(yè)/共20頁(yè)兩種圖像的對(duì)比錫鉛鍍層的表面圖像（a）二次電子圖像（b）背散射電子圖像第17頁(yè)/共20頁(yè)5.3 x射線(xiàn)元素分布圖第18頁(yè)/共20頁(yè)6. 樣品制備 掃描電鏡的最大優(yōu)點(diǎn)是樣品制備方法簡(jiǎn)單，對(duì)金屬和陶瓷等塊狀樣品，只需將它們切割成大小合適的尺寸，用導(dǎo)電膠將其粘接在電鏡的樣品座上即可直接進(jìn)行觀(guān)察。 對(duì)于非導(dǎo)電樣品如塑料、礦物等，在電子束作用下會(huì)產(chǎn)生電荷堆積，影響入射電子束斑和樣品發(fā)射的二次電子運(yùn)動(dòng)軌跡，使圖像質(zhì)量下降