金相显微镜是属于光学显微镜,主要用于观察材料表面的金相组织,分辨率受限于半波长,只有0.2um,无法得到更高分辨率的图像。
扫描电镜即SEM,属于第二代显微镜,是采用电子轰击样品表面进行成像,得到样品表面二维的形貌像,分辨率可以达到nm级别;只是它要求样品必须为导电样品,所以对于非导电样品需要进行前期的制样处理:喷金、银或碳等。
你说的描隧道电镜应该是扫描隧道显微镜,它和原子力显微镜统称为扫描探针显微镜,属于第三类显微镜,原理均为一根原子线度的极细的针尖作用在样品表面,通过检测针尖与样品表面之间的作用力来得到样品表面的形貌像,所不同的是扫描隧道显微镜只能检测导电样品,故应用范围受限(但分辨率最高:横向0.1nm,纵向0.01nm),而原子力显微镜则对样品无此要求,所以为最常用的一类扫描探针显微镜,分辨率为:横向:0.2nm,纵向:0.1nm;与电镜不同,这一类显微镜得到的是三维的图像。除此之外,扫描探针显微镜是一个大的家族,还包括:磁力显微镜、静电力显微镜、声学显微镜等二十多种。
希望可以帮到你。
物镜根据使用条件的不同可分为干燥物镜和浸液物镜;其中浸液物镜又可分为水浸物镜和油浸物镜(常用放大倍数为90—100倍)。
这些不同的用途的显微镜能够有针对性的进行放大,故而对于更多领域具有更好的帮助作用。显微镜的作用使得人类可以看见更加清晰的世界,这对于人类来讲是一种莫大的幸福。
金相显微镜是将传统的光学显微镜与计算机通过光电转换有机的结合在一起,不仅可以在目镜上作显微观察,还能在计算机显示屏幕上观察实时动态图像,电脑型金相显微镜并能将所需要的图片进行编辑、保存和打印。
样品是用精细聚焦的电子束扫描的,因此,样品必须能够承受高真空,并且必须具有合理的导电性。(这是因为您正在将电子流堆积到样品中,并且必须将电流导走。)SEM样品通常涂有非常薄的碳或金属(例如金或铬)涂层,以使其导电。
光学显微镜通常用波长较长的可见光作为光源,而电子显微镜用的是波长很短的电子束作为透射源。
两者光源的区别决定了它们不能一起结合使用。
另外光学显微镜是很复杂的精密仪器,需要稳定的高压系统、真空系统、成像系统和特殊的制样方法等,与普通的光学显微镜相比要求高太多了。
那么一类明显受限的样品就是透明样品,其中也是以生物分子样品为最典型的例子,因为细胞包括很多细胞器看起来都是透明的,而且有些样品又是不能染色的,这就使得视野中一片明亮而无法分辨样品。解决的方法,光学显微镜的话,可以采用暗场显微镜、相衬显微和微分干涉相衬显微(DIC)来解决;更高分辨率要求的话就需要电子显微技术了。
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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