SEM和EPMA实验可以直接得到哪些信息?

SEM和EPMA实验可以直接得到哪些信息?,第1张

SEM是

扫描电子显微镜

,主要用于电子显微成像,接配电子显微分析附件,可做相应的特征分析,

最常用的是聚焦

电子束

和样品相互作用区发射出的元素特征

X-射线

,可用EDS或者WDS进行探测分析,获得微区(作用区)元素成分信息,而EDS或者WDS这类电子显微分析附件却来源于EPMA。

SEM就是一个电子显微分析平台,分析附件可根据用户需要来选配,有需要这个的,有需要那个的,因此

扫描电镜

结构种类具有多样性,从tiny、small、little

style,to

middle、large、huge

style.

就EDS或WDS分析技术来讲,在SEM上使用,基本上使用无

标样

分析,获得很粗糙的

半定量

结果。

而EPMA在SEM商品化10年前,就已经开始实用了,其主要目的,就是要精确获得微米尺度晶粒或颗粒的成分信息.

主要分析手段是WDS,一般配置4个WDS,基于此,EPMA结构比较单一,各品牌型号结构差距不大。EMPA追求电子显微分析结果精准,因此

电子光学

设计不追求高分辨,电子显微分析对汇聚束的要求相匹配即可。

早期EPMA成像手段主要采用同轴

光学显微镜

,然后移动样品台或移动汇聚电子束,找到感兴趣区,当前依然保留同轴光镜,用来校准WD。EMPA对电子光学系统工作条件的稳定性要求超过SEM很多很多,控制系统增加了一些

负反馈

机制,确保分析条件和标样分析保持很小的误差。

电子探针(Electron Probe Microanalysis-EPMA)的主要功能是进行微区成分分析。它是在电子光学和X射线光谱学原理的基础上发展起来的一种高效率分析仪器。

其原理是:用细聚焦电子束入射样品表面,激发出样品元素的特征X射线,分析特征X射线的波长(或能量)可知元素种类;分析特征X射线的强度可知元素的含量。

其镜筒部分构造和SEM相同,检测部分使用X射线谱仪,用来检测X射线的特征波长(波谱仪)和特征能量(能谱仪),以此对微区进行化学成分分析。

X射线谱仪是电子探针的信号检测系统,分为:

能量分散谱仪(EDS),简称能谱仪,用来测定X射线特征能量。

波长分散谱仪(WDS),简称波谱仪,用来测定特征X射线波长。

WDS组成:波谱仪主要由分光晶体和X射线检测系统组成。

原理:根据布拉格定律,从试样中发出的特征X射线,经过一定晶面间距的晶体分光,波长不同的特征X射线将有不同的衍射角。通过连续地改变q,就可以在与X射线入射方向呈2 q的位置上测到不同波长的特征X射线信号。根据莫塞莱定律可确定被测物质所含有的元素。

为了提高接收X射线强度,分光晶体通常使用弯曲晶体。


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