納米材料掃描電鏡分析

1、編輯ppt1納米材料掃描電鏡分析形貌觀察與分析編輯ppt21.什么是納米材料的形貌？ 材料的形貌尤其是納米材料的形貌是材料分析的重要組成部分，材料的很多物理化學(xué)性能是由其形貌特征所決定的。對(duì)于納米材料，其性能不僅與材料顆粒大小還與材料的形貌有重要關(guān)系。因此，納米材料的形貌分析是納米材料的重要研究?jī)?nèi)容。形貌分析主要內(nèi)容是分析材料的幾何形貌、材料的顆粒度、顆粒的分布以及形貌微區(qū)的成分和物相結(jié)構(gòu)等方面。 編輯ppt32.掃描電鏡的工作原理 由熱陰極發(fā)射出的電子聚焦、加速，在柵極與陽極之間形成一個(gè)筆尖狀的具有很高能量的電子束斑（交叉斑），稱之為電子源。這個(gè)電子束斑再經(jīng)聚光鏡（磁透鏡）壓縮，會(huì)聚成極細(xì)的

2、電子束聚焦在樣品表面上，這個(gè)高能量細(xì)聚焦的電子束在掃描線圈作用下，在樣品表面上掃描，與樣品相互作用，激發(fā)產(chǎn)生各種物理信號(hào)。 各種信號(hào)的強(qiáng)度與樣品的表面特征（形貌、成分、結(jié)構(gòu)等）相關(guān)，可以用不同的探測(cè)器分別對(duì)其檢測(cè)、放大、成像，用于各種微觀分析，掃描電子顯微鏡主要收集的信號(hào)是二次電子和背散射電子。編輯ppt4 掃描電鏡采用的是逐點(diǎn)成像的圖像分解法，與電視技術(shù)相似，可以把樣品被觀察區(qū)劃分成許多小單元，稱為象元，在電子束對(duì)樣品表面作光柵掃描時(shí)，可以逐點(diǎn)逐行地依次從各象元檢測(cè)出信號(hào)，并按順序成比例地轉(zhuǎn)換為視頻信號(hào)，再經(jīng)視頻放大和信號(hào)處理將其一一送到有電子束同步掃描的熒光屏的柵極，用來調(diào)制陰極射線管（C

3、RT）的電子束的強(qiáng)度，即顯像管的亮度。因?yàn)殡婄R中的電子束對(duì)樣品的掃描與顯像管中電子束的掃描保持嚴(yán)格同步，所以顯像管熒光屏上的圖像就是樣品上被掃描區(qū)域表面特征的放大像。 編輯ppt5圖圖 掃描電鏡原理示意圖掃描電鏡原理示意圖編輯ppt6圖圖 JSM-5600LV掃描電鏡外觀圖掃描電鏡外觀圖編輯ppt73.掃描電鏡的結(jié)構(gòu) 掃描電鏡一般由電子光學(xué)系統(tǒng)、掃描系統(tǒng)、信號(hào)的檢測(cè)及放大系統(tǒng)、圖像的顯示與記錄系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和電源系統(tǒng)組成。 電子光學(xué)系統(tǒng)主要由電子槍、電磁聚光鏡、光闌、等組成。它不是用來成像而僅僅是用此獲得一束高能量細(xì)聚焦的電子束作為使樣品產(chǎn)生各種信號(hào)的激發(fā)源。 掃描系統(tǒng)作用是使入射電子束在樣品

4、表面與陰極射線管電子束在熒光屏上能夠同步掃描，改變?nèi)肷潆娮邮跇悠繁砻嫔系膾呙枵穹?，以獲得所需放大倍數(shù)的圖像。掃描系統(tǒng)是掃描電鏡一個(gè)獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，它主要由掃描發(fā)生器、掃描線圈、放大倍率變換器組成。編輯ppt8 樣品表面產(chǎn)生的各種物理信號(hào)被檢測(cè)并經(jīng)轉(zhuǎn)換放大成用以調(diào)制圖像或作其它分析的信號(hào)。對(duì)于不同的物理信號(hào)要用不同的檢測(cè)器來檢測(cè)，目前掃描電鏡常用的檢測(cè)器主要是電子檢測(cè)器、X射線檢測(cè)器。圖圖 電子檢測(cè)器電子檢測(cè)器編輯ppt930nm的納米金剛石樣品在掃描電鏡下的成像圖片圖圖 30nm納米金剛石掃描電鏡納米金剛石掃描電鏡編輯ppt10編輯ppt11 上圖為經(jīng)過粒度測(cè)試，均值粒度為30nm的納米金剛石樣品在掃描電鏡下的成像圖片。在不同的放大倍數(shù)下，掃描電鏡圖下方的標(biāo)尺相應(yīng)變化，便于我們直觀的估計(jì)試樣的大致粒度。 由圖片可以清晰地看到，納米金剛石微粒的形狀為近似的球形以及所產(chǎn)生的團(tuán)聚效應(yīng)。經(jīng)過這樣初步的形貌分析，可以為我們進(jìn)一步對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)試提供參考