简述利用SEM、TEM、FTIR、Raman、CV、EIS、BET、XRD和质谱可获得什么信息?

简述利用SEM、TEM、FTIR、Raman、CV、EIS、BET、XRD和质谱可获得什么信息?,第1张

SEM:材料的表面形貌,形貌特征。配合EDX可以获得材料的元素组成信息

TEM:材料的表面形貌,结晶性。配合EDX可以获得材料的元素组成

FTIR:主要用于测试高分子有机材料,确定不同高分子键的存在,确定材料的结构。如单键,双键等等

Raman:通过测定转动能及和振动能及,用来测定材料的结构。

CV:CV曲线可以测试得到很多信息,比如所需电沉积电压,电流,以及半导体行业可以得到直流偏压

EIS:EIS就是电化学交流阻抗谱测试可以得到电极电位,阻抗信息,从而模拟出系统内在串联电阻,并联电阻和电容相关信息

BET:主要是测试材料比表面积的,可以得到材料的比表面积信息。

XRD:主要是测试材料的物性,晶型的。高级的XRD还可以测试材料不同晶型的组分。

质谱:主要用于鉴定材料的化学成分,包括液相质谱,气象质谱

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

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。

sem通过探测信号来获取样品表面成分信息,扫描电镜可粗略分为镜体和电源电路系统两部分。镜体部分由电子光学系统、信号收集和显示系统以及真空抽气系统组成。

电子光学系统,由电子枪,电磁透镜,扫描线圈和样品室等部件组成。其作用是用来获得扫描电子束,作为信号的激发源。为了获得较高的信号强度和图像分辨率,扫描电子束应具有较高的亮度和尽可能小的束斑直径,信号收集及显示系统。

检测样品在入射电子作用下产生的物理信号,然后经视频放大作为显像系统的调制信号。现在普遍使用的是电子检测器,它由闪烁体,光导管和光电倍增器所组成。

真空系统真空系统的作用是为保证电子光学系统正常工作,防止样品污染,一般情况下要求保持10-4~10-5Torr的真空度。

扫描电镜就是这样采用逐点成像的方法,把样品表面不同的特征,按顺序,成比例地转换为视频信号,完成一帧图像,从而使我们在荧光屏上观察到样品表面的各种特征图像。


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