材料的現(xiàn)代測(cè)試方法

材料的現(xiàn)代分析測(cè)試方法

材料的現(xiàn)代分析測(cè)試方法

第一章掃描電子顯微鏡(SEM)

第一節(jié)概述第二節(jié)電子束與固體樣品

相互作用一．背散射電子二．二次電子三．吸收電子四．透射電子五．特征Ｘ射線六．俄歇電子七．陰極熒光八．電子束感生電效應(yīng)１．電子束感生電導(dǎo)信號(hào)２．電子束感生電壓信號(hào)第三節(jié)SEM工作原理第四節(jié)SEM的構(gòu)造一.電子光學(xué)系統(tǒng)組成:電子槍,電磁聚光鏡,光闌,樣品室等.作用:用來(lái)獲得掃描電子束,作為使樣品產(chǎn)生各種物理信號(hào)的激發(fā)源.1.電子存槍2.燈聚請(qǐng)光鏡(電磁舊透鏡)3.爪光時(shí)闌4.奴樣席品室用于SE牙M的電窯子槍懇有兩猜種類擔(dān)型熱電谷子發(fā)棋射型:普通金熱陰骨極三短極電巧子槍六硼戒化鑭宣陰極辛電子殊槍場(chǎng)發(fā)走射電每子槍:冷場(chǎng)塵發(fā)射務(wù)型電冊(cè)子槍熱場(chǎng)貪發(fā)射箱型電移子槍幾種俗類型送電子覺(jué)槍性棟能二.掃描書系統(tǒng)組成:掃描閣信號(hào)時(shí)發(fā)生叼器、懸放大番控制目器等電子航學(xué)線膽路和足相應(yīng)梅的掃幸描線濃圈。作用:提供手入射客電子扣束在數(shù)樣品痕表面慌上以及陰商極射摩線管串電子滴束在邊熒光番屏上的同堂步掃月描信側(cè)號(hào);改變踏入射倦電子束在各樣品回表面沉掃描釋振幅歪，以內(nèi)獲得所需掀放大晨倍數(shù)精的掃悅描像背。三.信號(hào)壇檢測(cè)姨放大悠系統(tǒng)作用舟：檢果測(cè)樣棗品在選入射仁電子價(jià)束作用下辟產(chǎn)生煤的物竿理信至號(hào)，送然后經(jīng)繞視頻黎放大譯，作蒸為顯戀象系統(tǒng)餃的調(diào)作制信勾號(hào)。檢測(cè)劇器類范型1.指電底子檢踐測(cè)器隊(duì)：由械閃爍悅體、段光導(dǎo)挎管和脈光電降倍增池器組刊成。2.墓陰貿(mào)極熒練光檢搞測(cè)器抗：由齒光導(dǎo)靜管、掛光電訓(xùn)倍增血器組群成。3.恢X射線暖檢測(cè)門系統(tǒng)廉：由倒譜儀歇和檢乖測(cè)器營(yíng)兩部劫分組拴成。四.圖象撲顯示割和記祖錄系汁統(tǒng)組成詢：顯訴示器供、照祝相機(jī)底、打批印機(jī)等。作用妻：把便信號(hào)叼檢測(cè)招系統(tǒng)竟輸出箱的調(diào)制信拔號(hào)轉(zhuǎn)提換為塔在陰鑒極射病線管熒妹光屏奴上顯離示的娛樣品底表面某包種特月征的扇掃描略圖象喇，供觀供察或絲式照相慰記錄低。五.電源傳系統(tǒng)組成基：穩(wěn)貨壓、活穩(wěn)流溫及相椅應(yīng)的智安全保護(hù)茫電路鵝等。作用右：提歷供掃駁描電矩子顯明微鏡末各部分所否需要艷的電降源。六.真空草系統(tǒng)組成鋸：機(jī)禍械泵買、擴(kuò)培散泵測(cè)、空棋壓機(jī)消、電磁匙閥及仿相應(yīng)終的真津空管脂路等擁。作用社：建輪立能服確保村電子杯光學(xué)潮系統(tǒng)誰(shuí)正常工援作、具防止隊(duì)樣品企污染定所必須的箏真空扇度。第五言節(jié)SE改M的主書要性麥能錦一.分辨妖率分辨撲率的桶主要隙決定湊因素:1.電子陪束斑鉤直徑2.入射渠電子戰(zhàn)束在陰樣品邀中的惱擴(kuò)展帥效應(yīng)3.信噪鍛比漫散梯射漫散輔射的別深度疤與原掏子序談數(shù)有慎關(guān)二.放大彎倍數(shù)顯微倘鏡的和放大漸倍數(shù):象與程物大絨小之插比TE紙M和OM飯:遺M總=M１M２……Ｍｎ式中疾：M１……Ｍｎ——各個(gè)冠透鏡簽的放絕大倍撇數(shù)n速——透鏡腹數(shù)目SE委M中透繞鏡的鐵作用嚇：縮小肌電子鄉(xiāng)豐束交輸叉斑總的姥縮小帝倍數(shù)予：M縮小=(搭1/M１)·(1/M2)…擾…(1/Mn)SE獲M圖象默放大懼倍數(shù):顯象克管熒危光屏送邊長(zhǎng).電子灣束在墊試樣辱上(相同壺方向)掃描緊寬度三.景深第六猛節(jié)SE突M的樣慚品制簽備SE法M對(duì)樣圈品的愧最重華要的貓要求按是樣隨品要看導(dǎo)電.一.導(dǎo)電塔材料市試樣薦制備二.非金覽屬材繡料試乳樣制逮備三.生物嫩醫(yī)學(xué)超材料聰試樣昂制備一.導(dǎo)電行材料春試樣期制備1.試樣毅尺寸水盡可貧能小昆些，武以減址輕儀怪器污旗染和運(yùn)保持蘆良好卻真空姨。2.切取賄試樣眨時(shí)，秒要避迫免因伯受熱痰引起捐試樣稠塑性煩變形拿，或葵在觀漆察面叨生成差氧化量層；貌要防粗止機(jī)琴械損確傷或?yàn)⒁M(jìn)困水、邪油污濁及塵診埃等硬污物渠。觀察踏表面抽，特常別是殲各種種斷口披間隙處喉存在脈污物努時(shí)，翼要用撞無(wú)水瓜乙醇、賴丙酮閥或超飽聲波恐清洗粱法清鄰理干凈氣。4.故障學(xué)構(gòu)件從斷口禽或電撓器觸怒點(diǎn)處按存在的汗氧化倍層及畫腐蝕巨產(chǎn)物本，不喝要輕易發(fā)清除高。二.非金蔬屬材龜料試寨樣制商備1.在試扎樣表倍面上哭蒸涂占或沉鍛積一嗓層導(dǎo)字電膜撒。碳差、金鵲、銀繡、鉻雜、鉑鵝和金謎鈀合隸金等旺均可夫做導(dǎo)毯電膜寨材料餡。2.導(dǎo)電束膜應(yīng)升均勻販、連指續(xù)，座厚度叉為20靈0~侮30椅0?。三.生物暴醫(yī)學(xué)至材料跌試樣濤制備清洗張、固蟲定脫水孟、干綱燥導(dǎo)電貨處理凳等第七幣節(jié)SE惱M的應(yīng)平用一.在金壩屬材稱料方糧面的誤應(yīng)用二.在高唐分子煌材料或方面爭(zhēng)的應(yīng)概用三.在石減油、堵地質(zhì)慣、礦身物方騾面的麗應(yīng)用四.在半券導(dǎo)體茅器件宅及集為成電鵲路方淋面的城應(yīng)用五.在生鬧物醫(yī)董學(xué)上打的應(yīng)狹用一.在金帽屬材霉料方糕面的勞應(yīng)用斷口拿分析覺(jué)：解偽理斷戰(zhàn)口、鼻準(zhǔn)解史理斷稼口、返韌性啟斷裂胳、沿讓晶斷灶裂等.鑄鐵歇研究睛：鑄馬鐵中篇的石娛墨形蛋態(tài)、徒鑄鐵咬中化秋學(xué)成餃分的輪微區(qū)摟分析.事故最、故蛋障分暴析第二溫章基電膏子探錦針顯健微分鑰析儀(E狡PM點(diǎn)A)第一咸節(jié)素概它述第二臥節(jié)爽特圖征X射線鋼檢測(cè)一.波譜所法(W驕DS痰)1.原理布拉議格方灶程:此2舞ds長(zhǎng)inθ=nλ式中:λ——特征X射線望波長(zhǎng)脊；θ——布拉諷格角d肺——分光眨晶體尺晶面扔間距n獄——衍射離級(jí)數(shù)莫塞恨萊定秤律：式中研：k、h、σ——常數(shù)c株——光速z堪——原子泳序數(shù)λ——波長(zhǎng)波譜赤儀組翼成檢測(cè)刻系統(tǒng)放大采系統(tǒng)信號(hào)混處理宅系統(tǒng)顯象殲系統(tǒng)腐等波長(zhǎng)指分散即法原彈理圖波長(zhǎng)烘色散X射線餓譜儀穗示意朋圖二.能譜撇法(E籃DS劍)1.原理式中屋：E種——年X光子尖能量λ——特征X射線也波長(zhǎng)c激——光速h師——普朗翻克常我數(shù)2.能譜旨儀組乎成檢測(cè)濾系統(tǒng)信號(hào)螞放大羞系統(tǒng)數(shù)據(jù)終處理全系統(tǒng)顯示恨系統(tǒng)X射線刃能譜騙儀的烈基本杯組成三.波譜銜儀與奮能譜僵儀比蛙較與波免譜儀識(shí)相比思，能劈燕譜儀披的優(yōu)朵點(diǎn)：1.分析諷速度