材料測試分析技術(shù)

1、一背散射電子二二次電子三吸收電子四透射電子五特征射線六俄歇電子七陰極熒光八電子束感生電效應(yīng)電子束感生電導(dǎo)信號電子束感生電壓信號組成: 電子槍, 電磁聚光鏡, 光闌, 樣品室等.作用: 用來獲得掃描電子束, 作為 使樣品產(chǎn)生各種物理信號的 激發(fā)源.1. 電子槍2. 聚光鏡(電磁透鏡)3. 光闌4. 樣品室熱電子發(fā)射型: 普通熱陰極三極電子槍 六硼化鑭陰極電子槍 場發(fā)射電子槍: 冷場發(fā)射型電子槍 熱場發(fā)射型電子槍組成: 掃描信號發(fā)生器、放大控制器等 電子學(xué)線路和相應(yīng)的掃描線圈。作用: 提供入射電子束在樣品表面上以 及陰極射線管電子束在熒光屏上 的同步掃描信號; 改變?nèi)肷潆娮?束在樣品表面掃描振幅，

2、以獲得 所需放大倍數(shù)的掃描像。作用：檢測樣品在入射電子束作 用下產(chǎn)生的物理信號，然 后經(jīng)視頻放大，作為顯象 系統(tǒng)的調(diào)制信號。1. 電子檢測器：由閃爍體、光導(dǎo)管和光電倍增器組成。2. 陰極熒光檢測器：由光導(dǎo)管、光電倍增器組成。3. X射線檢測系統(tǒng)：由譜儀和檢測器兩部分組成。組成：顯示器、照相機、打印機 等。作用：把信號檢測系統(tǒng)輸出的調(diào) 制信號轉(zhuǎn)換為在陰極射線 管熒光屏上顯示的樣品表 面某種特征的掃描圖象， 供觀察或照相記錄。組成：穩(wěn)壓、穩(wěn)流及相應(yīng)的安全 保護(hù)電路等。作用：提供掃描電子顯微鏡各部 分所需要的電源。組成：機械泵、擴散泵、空壓機、 電磁閥及相應(yīng)的真空管路等。作用：建立能確保電子光學(xué)系統(tǒng)

3、 正常工作、防止樣品污染 所必須的真空度。分辨率的主要決定因素:1. 電子束斑直徑2. 入射電子束在樣品中的擴展效應(yīng)3. 信噪比漫散射的深度與原子序數(shù)有關(guān)顯微鏡的放大倍數(shù): 象與物大小之比TEM和OM: M總=MM式中： M各個透鏡的放大倍數(shù)n 透鏡數(shù)目l縮小電子束交叉斑l總的縮小倍數(shù)： M 縮小=(1/ M)(1/ M2) (1/ Mn)SEM圖象放大倍數(shù): 顯象管熒光屏邊長 . 電子束在試樣上(相同方向)掃描寬度 lSEM對樣品的最重要的要求是樣品要導(dǎo)電.一. 導(dǎo)電材料試樣制備二. 非金屬材料試樣制備三. 生物醫(yī)學(xué)材料試樣制備1. 試樣尺寸盡可能小些，以減輕儀器污染和保持良好真空。2. 切

4、取試樣時，要避免因受熱引起試樣塑性變形，或在觀察面生成氧化層；要防止機械損傷或引進(jìn)水、油污及塵埃等污物。 觀察表面，特別是各種斷口間 隙處存在污物時，要用無水乙 醇、丙酮或超聲波清洗法清理 干凈。 4. 故障構(gòu)件斷口或電器觸點處存 在的氧化層及腐蝕產(chǎn)物，不要 輕易清除。 1. 在試樣表面上蒸涂或沉積一層導(dǎo)電膜。碳、金、銀、鉻、鉑和金鈀合金等均可做導(dǎo)電膜材料。2. 導(dǎo)電膜應(yīng)均勻、連續(xù)，厚度為200300。l清洗、固定l脫水、干燥l導(dǎo)電處理等一. 在金屬材料方面的應(yīng)用二. 在高分子材料方面的應(yīng)用三. 在石油、地質(zhì)、礦物方面的應(yīng)用四. 在半導(dǎo)體器件及集成電路方面的應(yīng)用五. 在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用l斷口分

5、析：解理斷口、準(zhǔn)解理斷口、韌性斷裂、沿晶斷裂等.l鑄鐵研究：鑄鐵中的石墨形態(tài)、鑄鐵中化學(xué)成分的微區(qū)分析.l事故、故障分析一. 波譜法(WDS) 1. 原理布拉格方程: 2dsin=n式中: 特征X射線波長； 布拉格角 d 分光晶體晶面間距 n 衍射級數(shù)莫塞萊定律：zkhc式中：k、h、 常數(shù) c 光速 z 原子序數(shù) 特征X射線波長 波譜儀組成 檢測系統(tǒng) 放大系統(tǒng) 信號處理系統(tǒng) 顯象系統(tǒng)等1. 原理EchchE式中：E X光子能量 特征X射線波長 c 光速 h 普朗克常數(shù)2. 能譜儀組成 檢測系統(tǒng) 信號放大系統(tǒng) 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 顯示系統(tǒng)l與波譜儀相比，能譜儀的優(yōu)點： 1. 分析速度快. 2. 分析靈敏度高. 3.