扫描电镜是用来测什么的

扫描电镜是用来测什么的,第1张

品牌型号:sfmit扫描电镜

系统:DSF-60

扫描电镜是用来测样品表面材料的物质性能进行微观成像。

扫描电子显微镜(SEM) 是一种介于透射电子显微镜和光学显微镜之间的一种观察手段。其利用聚焦的很窄的高能电子束来扫描样品,通过光束与物质间的相互作用,来激发各种物理信息,对这些信息收集、放大、再成像以达到对物质微观形貌表征的目的。

新式的扫描电子显微镜的分辨率可以达到1nm;放大倍数可以达到30万倍及以上连续可调;并且景深大、视野大、 成像立体效果好。

此外,扫描电子显微镜和其他分析仪器相结合,可以做到观察微观形貌的同时进行物质微区成分分析。扫描电子显微镜在岩土、石墨、陶瓷及纳米材料等的研究上有广泛应用。因此扫描电子显微镜在科学研究领域具有重大作用。

桌面台扫描电镜(Desktop 或者Tabletop或者Benchtop, MINI sem)

目前市场上产品大多只是在原有传统钨灯丝扫描电镜基础上不但进行缩小而且做了大量简化,把众多工作条件的调节范围限定在很小的区域甚至固定某些参数,或者采用更大的步距来简化调节,通过以上种种技术手段,也就是归结到所谓专业机向简易机的退变。在这之所以不强调以往的小型机是傻瓜机式的全自动或者操作更加便捷,因为这样容易误导。桌面台式机并不是当代的创造,而是伴随扫描电子显微镜的发展一直存在的小型化简易化产品,只不过时代不同,影响不如当代这般“尽人皆知”。如下图的Desk-Top Mini sem,如果对扫描电镜发展历史比较熟悉,或者说对电器控制比较熟悉,应该大体可以判断是什么年代的产品。从这个名字,也知道现在是谁在照搬这个历史概念。这个产品,一般人很难联想到全自动傻瓜机,更不要说联想到普遍使用的数码机,只能说这是一台比较原始简陋的仪器。然而经过当代技术的包装以及概念的偷换,就把它描绘成全自动的傻瓜机,操作的方便性优于大型机,力图遮掩其简陋机的本质,是非常不切实际。到现在为止常规大型机的各项技术发展都要优先于小型机,包括各种自动控制功能,同一个时代的常规大型机的操作便捷便利性只能比小型机好而不是差。要说差,唯一的原因就是常规大型机给更加专业用户提供了更多选择,然而这丝毫不影响一般用户的操作方便,如果大型机如此方便的操作还用不好,那么小型机也同样用不好,这个道理很浅显。

那么当前是否所有的小型台式机都是简陋型的呢?COXEM品牌的EM-20小型台式扫描电镜给出了否定答案。EM-20是小型化的产品,但不是简单化的产品,而是移植了大型钨灯丝扫描电镜核心技术的专业化产品。

*全自动高亮度电子枪,全数字化高压电源模块,0.5KV~20KV范围内调节和常规大型扫描电镜相同;

*双聚光镜设计 Spot size调节设置10档手动调节,并且Spot size可以和放大倍数或者图像像素数量匹配的自动调节,尤其使用触摸屏操作时,更加方便;

*圆锥形物镜,具有更高分辨性能,和更强大的长焦观测能力;

*由于设计为7nm分辨率 ,因此所有光阑都是固定的,物镜光阑选择最佳的尺寸,兼顾高分辨和优秀图像质量;

*使用COXEM系列大型扫描电镜高级的自动聚焦,自动消象散算法,使得自动功能更加实用;

*实时直方图监测亮度对比度并可实现自动调节;

*采用合理的四轴样品台,X Y为标配两轴计算机导航的马达驱动,R旋转功能作为辅助,Z轴调节范围5~60mm

以上配置可以实现对电子光学的电子束d、 i、 a、V 这四个重要参数进行类似大型钨灯丝扫描电镜的调节,可以分别实现高分辨,高反差,大景深,低加速电压这四种观察模式,而辅助的自动化调节手段,让这些模式的实现轻松而至,最大限度的丰富了材料科学工作者的视野,这充分体现COXEM品牌的核心价值之一,追求操作轻爽及卓越视觉质量。然而如此卓越品质的产品,定价在台式机市场中几乎是最低的,COXEM最大限度的让利于客户,寄希望与市场客户共同成长,这又充分体现COXEM品牌的核心价值之二,以经济友好的方式,实现普及应用。

SEM、TEM、XRD、AES、STM、AFM的区别主要是名称不同、工作原理不同、作用不同、

一、名称不同

1、SEM,英文全称:Scanningelectronmicroscope,中文称:扫描电子显微镜。

2、TEM,英文全称:TransmissionElectronMicroscope,中文称:透射电子显微镜。

3、XRD,英文全称:Diffractionofx-rays,中文称:X射线衍射。

4、AES,英文全称:AugerElectronSpectroscopy,中文称:俄歇电子能谱。

5、STM,英文全称:ScanningTunnelingMicroscope,中文称:扫描隧道显微镜。

6、AFM,英文全称:AtomicForceMicroscope,中文称:原子力显微镜。

二、工作原理不同

1.扫描电子显微镜的原理是用高能电子束对样品进行扫描,产生各种各样的物理信息。通过接收、放大和显示这些信息,可以观察到试样的表面形貌。

2.透射电子显微镜的整体工作原理如下:电子枪发出的电子束经过冷凝器在透镜的光轴在真空通道,通过冷凝器,它将收敛到一个薄,明亮而均匀的光斑,辐照样品室的样品。通过样品的电子束携带着样品内部的结构信息。通过样品致密部分的电子数量较少,而通过稀疏部分的电子数量较多。

物镜会聚焦点和一次放大后,电子束进入第二中间透镜和第一、第二投影透镜进行综合放大成像。最后,将放大后的电子图像投影到观察室的荧光屏上。屏幕将电子图像转换成可视图像供用户观察。

3、x射线衍射(XRD)的基本原理:当一束单色X射线入射晶体,因为水晶是由原子规则排列成一个细胞,规则的原子之间的距离和入射X射线波长具有相同的数量级,因此通过不同的原子散射X射线相互干涉,更影响一些特殊方向的X射线衍射,衍射线的位置和强度的空间分布,晶体结构密切相关。

4.入射的电子束和材料的作用可以激发原子内部的电子形成空穴。从填充孔到内壳层的转变所释放的能量可能以x射线的形式释放出来,产生特征性的x射线,也可能激发原子核外的另一个电子成为自由电子,即俄歇电子。

5.扫描隧道显微镜的工作原理非常简单。一个小电荷被放在探头上,电流从探头流出,穿过材料,到达下表面。当探针通过单个原子时,通过探针的电流发生变化,这些变化被记录下来。

电流在流经一个原子时涨落,从而非常详细地描绘出它的轮廓。经过多次流动后,人们可以通过绘制电流的波动得到构成网格的单个原子的美丽图画。

6.原子力显微镜的工作原理:当原子间的距离减小到一定程度时,原子间作用力迅速增大。因此,样品表面的高度可以直接由微探针的力转换而来,从而获得样品表面形貌的信息。

三、不同的功能

1.扫描电子显微镜(SEM)是介于透射电子显微镜和光学显微镜之间的一种微观形貌观察方法,可以直接利用样品表面材料的材料性质进行微观成像。

扫描电子显微镜具有高倍放大功能,可连续调节20000~200000倍。它有一个大的景深,一个大的视野,一个立体的形象,它可以直接观察到各种样品在不均匀表面上的细微结构。

样品制备很简单。目前,所有的扫描电镜设备都配备了x射线能谱仪,可以同时观察微观组织和形貌,分析微区成分。因此,它是当今非常有用的科学研究工具。

2.透射电子显微镜在材料科学和生物学中有着广泛的应用。由于电子容易散射或被物体吸收,穿透率低,样品的密度和厚度会影响最终成像质量。必须制备超薄的薄片,通常为50~100nm。

所以当你用透射电子显微镜观察样品时,你必须把它处理得很薄。常用的方法有:超薄切片法、冷冻超薄切片法、冷冻蚀刻法、冷冻断裂法等。对于液体样品,通常挂在预处理过的铜线上观察。

3X射线衍射检测的重要手段的人们意识到自然,探索自然,尤其是在凝聚态物理、材料科学、生活、医疗、化工、地质、矿物学、环境科学、考古学、历史、和许多其他领域发挥了积极作用,不断拓展新领域、新方法层出不穷。

特别是随着同步辐射源和自由电子激光的兴起,x射线衍射的研究方法还在不断扩展,如超高速x射线衍射、软x射线显微术、x射线吸收结构、共振非弹性x射线衍射、同步x射线层析显微术等。这些新的X射线衍射检测技术必将为各个学科注入新的活力。

4,俄歇电子在固体也经历了频繁的非弹性散射,可以逃避只是表面的固体表面原子层的俄歇电子,电子的能量通常是10~500电子伏特,他们的平均自由程很短,约5~20,所以俄歇电子能谱学调查是固体表面。

俄歇电子能谱通常采用电子束作为辐射源,可以进行聚焦和扫描。因此,俄歇电子能谱可用于表面微观分析,并可直接从屏幕上获得俄歇元素图像。它是现代固体表面研究的有力工具,广泛应用于各种材料的分析,催化、吸附、腐蚀、磨损等方面的研究。

5.当STM工作时,探头将足够接近样品,以产生具有高度和空间限制的电子束。因此,STM具有很高的空间分辨率,可以用于成像工作中的科学观测。

STM在加工的过程中进行了表面上可以实时成像进行了表面形态,用于查找各种结构性缺陷和表面损伤,表面沉积和蚀刻方法建立或切断电线,如消除缺陷,达到修复的目的,也可以用STM图像检查结果是好还是坏。

6.原子力显微镜的出现无疑促进了纳米技术的发展。扫描探针显微镜,以原子力显微镜为代表,是一系列的显微镜,使用一个小探针来扫描样品的表面,以提供高倍放大。Afm扫描可以提供各类样品的表面状态信息。

与传统显微镜相比,原子力显微镜观察样品的表面的优势高倍镜下在大气条件下,并且可以用于几乎所有样品(与某些表面光洁度要求)并可以获得样品表面的三维形貌图像没有任何其他的样品制备。

扫描后的三维形貌图像可进行粗糙度计算、厚度、步长、方框图或粒度分析。


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