第6章-扫描电子显微镜ppt课件.ppt

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1、我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 扫描电镜的商品化始于六十年代中期。扫描电镜的商品化始于六十年代中期。它的成像原理与光镜和透射电镜完全不它的成像原理与光镜和透射电镜完全不同。同。 SEMSEM不用透镜放大成像，而用细聚焦不用透镜放大成像，而用细聚焦电子束在样品表面扫描，激发样品产生电子束在样品表面扫描，激发样品产生各种物理信号，检测二次电子和背散射各种物理信号，检测二次电子和背散射电子信号调制成像（类似电视摄影显像电子信号调制成像（类似电视摄影显像方式方式) )。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和

2、恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物金相显微镜金相显微镜: : 观察大块样品，但分辨率、放大倍数观察大块样品，但分辨率、放大倍数低，景深小。低，景深小。透射电镜透射电镜: : 分辨率、放大倍数高，但对样品厚度要分辨率、放大倍数高，但对样品厚度要求十分苛刻求十分苛刻( (薄膜、粉末样品薄膜、粉末样品) )。扫描电镜扫描电镜: : 分辨率较高分辨率较高( (可达可达1nm1nm），放大倍数连），放大倍数连续可调（从续可调（从2020倍倍到到6060万倍），景深大万倍），景深大, , 适合观察适合观察粗糙表面粗糙表面 ( (如断

3、口和显微组织的三维形态等如断口和显微组织的三维形态等) )。扫描电镜样品室可以装入更多的探测器，在一台扫描电镜样品室可以装入更多的探测器，在一台仪器上实现表面形貌，微区成分和晶体结构等多种仪器上实现表面形貌，微区成分和晶体结构等多种分析。还可以使用样品加热台、冷却台、分析。还可以使用样品加热台、冷却台、拉伸拉伸台等台等进行动态观察进行动态观察. .我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物分辨率分辨率1nm1nm我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到

4、愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳

5、，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物V0V0V1 ( 6.5kV)我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 50V负偏压负偏压排斥二次电子排斥

6、二次电子我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 提供扫描电镜各部分所需提供扫描电镜各部分所需要

7、的电源。由稳压、稳流及相要的电源。由稳压、稳流及相应的安全保护电路组成。应的安全保护电路组成。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.1.分辨率是主要性能指标之一分辨率是主要性能指标之一 测试方法： 用测试方法： 用蒸金或蒸炭样品拍蒸金或蒸炭样品拍摄电镜照片，在照摄电镜照片，在照片上测量两亮区之片上测量两亮区之间的暗间隙，然后间的暗间隙，然后除以总放大倍数，除以总放大倍数，其最小值即为分辨其最小值即为分辨率。率。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我

8、也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 a. 束斑直径（束斑直径（极限分辨率极限分辨率束斑直径）束斑直径）Tungsten(W)LanthanumHexaboride(LaB6)SchottkyFE 6nm 4nm 2.5nm 1nm我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 信号信号 分辨率分辨率(nm)(nm)二次电子 0.55背散射电子 50200俄歇电子 510吸收电子 1001000 通常把二次电子像的分辨率作为扫描电镜的分辨率。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把

9、它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 入射电子束进入样品后形成一个液滴状作用体积，它在被入射电子束进入样品后形成一个液滴状作用体积，它在被样品吸收或散射出样品表面之前在这个体积中活动。重金属样样品吸收或散射出样品表面之前在这个体积中活动。重金属样品，电子束对样品的作用体积是半球状。品，电子束对样品的作用体积是半球状。重金属样品重金属样品我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 从从可以看出，俄可以看出，俄歇电子和二次电子是在和束斑直径相当的圆柱体歇

10、电子和二次电子是在和束斑直径相当的圆柱体内激发出来的，因此束斑直径就相当于一个成像内激发出来的，因此束斑直径就相当于一个成像单元，所以这二种像的分辨率与束斑直径相当。单元，所以这二种像的分辨率与束斑直径相当。 背散射电子和背散射电子和 射线在横向扩散范围较大的区射线在横向扩散范围较大的区域被激发出来，横向扩展后的作用体积大小就是域被激发出来，横向扩展后的作用体积大小就是它们各自的成像单元，所以分辨率低。它们各自的成像单元，所以分辨率低。 重金属元素样品作用体积为半球形，即使电子重金属元素样品作用体积为半球形，即使电子束束斑很细，也不能达到较高分辨率。束束斑很细，也不能达到较高分辨率。我吓了一跳

11、，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物电子束在样品上电子束在样品上的扫描振幅可调的扫描振幅可调显像管电子束在荧光屏上显像管电子束在荧光屏上扫描振幅一定扫描振幅一定M=Ac/As我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物电子束发散度电子束发散度样品平面样品平面 1 1样品平面样品平面 2 2Ff 景深景深00dtgdFf 分辨率分辨率电子束发散度电子束发散度=1=11010-3 -3radrad我吓了一跳，蝎子是多么

12、丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 对于导电性材料对于导电性材料, , 只要尺寸不超过仪器规定尺只要尺寸不超过仪器规定尺寸寸, , 用导电胶把它粘贴在铜或铝制的样品座上即可。用导电胶把它粘贴在铜或铝制的样品座上即可。 对于导电性差或绝缘材料对于导电性差或绝缘材料, , 除把它粘在样品座上除把它粘在样品座上还要进行喷镀导电层处理。通常用金、银膜或碳膜。还要进行喷镀导电层处理。通常用金、银膜或碳膜。膜厚控制在膜厚控制在20nm20nm。形状复杂的样品在喷镀过程要。形状复杂的样品在喷镀过程要进行倾斜旋转，才能得到完整均匀

13、的导电层。避免进行倾斜旋转，才能得到完整均匀的导电层。避免产生电荷堆产生电荷堆积积，影响二次电子运动轨迹，提高图象，影响二次电子运动轨迹，提高图象质量。质量。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 新鲜断口，可直接放在仪器中观察。对于有新鲜断口，可直接放在仪器中观察。对于有油污或锈斑，高温或腐蚀介质中的断口，要用适油污或锈斑，高温或腐蚀介质中的断口，要用适当的有机

14、或无机试剂（如无水乙醇，丙酮等）进当的有机或无机试剂（如无水乙醇，丙酮等）进行清洗。行清洗。 金相样品，若金相显微镜观察不清的显微细金相样品，若金相显微镜观察不清的显微细节可用扫描电镜观察。样品腐蚀应比一般金相样节可用扫描电镜观察。样品腐蚀应比一般金相样品深些。品深些。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物当入射电子束强度当入射电子束强度一定时，二次电子一定时，二次电子信号强度随倾斜角信号强度随倾斜角的增大而增大。的增大而增大。cos1 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一

15、个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物二次电子来源于样品表层二次电子来源于样品表层510nm510nm深度范围，它的强度与深度范围，它的强度与原子序数没有明显的关系，但是二次电子强度对微区表原子序数没有明显的关系，但是二次电子强度对微区表面（几何形状）相对于入射电子束的位向十分敏感。面（几何形状）相对于入射电子束的位向十分敏感。 二次电子信号强度随倾斜角二次电子信号强度随倾斜角 的增大而增大的增大而增大我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 样品表面平均原子序

16、数较大的区域，产样品表面平均原子序数较大的区域，产生较强的信号生较强的信号, , 在背散射电子像上显示亮衬在背散射电子像上显示亮衬度。度。 样品表面平均原子序数小的区域产生的样品表面平均原子序数小的区域产生的背散射电子少，在图像上呈暗衬度。背散射电子少，在图像上呈暗衬度。 因此可以根据背散射电子像上的亮、暗因此可以根据背散射电子像上的亮、暗衬度判断相应区域原子序数的高低。衬度判断相应区域原子序数的高低。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样

17、一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物成分有差别成分有差别形貌无差别形貌无差别成分无差别成分无差别形貌有差别形貌有差别成分，形貌成分，形貌都有差别都有差别我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生

18、物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在

19、这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测

20、没有错：表里边有一个活的生物锻态铸态拉伸横断面拉伸纵断面我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物表面表面表面表面裂纹大都平行于表面裂纹大都平行于表面我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是

21、我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物正方相正方相 ( (细小颗粒细小颗粒) )和立方相和立方相( (大晶粒大晶粒) )的混合结构的混合结构我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的

22、东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物NiFeNiFe纳米阵列纳米阵列CoCo单晶纳米丝单晶纳米丝我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物ZnO纳米阵列纳米阵列 碳纳米

23、线自旋成的螺旋形碳管碳纳米线自旋成的螺旋形碳管(a)应前 14 2.1 min 15 min 25min(e) 84.38min 50min 68 min 87 min3040506070809012345 experimental data calculated dataGrain Size ( m)Reaction Time (min)我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边

24、有一个活的生物河蚌壳断口形貌河蚌壳断口形貌 贝壳珍珠层是一种天然纳米结构复合材料，具有无可比拟的贝壳珍珠层是一种天然纳米结构复合材料，具有无可比拟的高强度和高韧性高强度和高韧性 。最外层为硬化蛋白组成的角质层，厚度。最外层为硬化蛋白组成的角质层，厚度极薄，中间为棱柱层，厚度一般小于极薄，中间为棱柱层，厚度一般小于1mm1mm，最内层为珍珠，最内层为珍珠层（方解石或文石）较厚，一般约层（方解石或文石）较厚，一般约1 1至至5mm5mm。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物棱柱层断面棱柱层断面 棱柱

25、层侧面棱柱层侧面 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物A A甜瓜甜瓜 B B苦瓜苦瓜 C C丝瓜丝瓜 DD瓠子瓠子 E E小葫芦小葫芦 F F西瓜西瓜1.5KX 1.5KX 1.0KX 1.5 KX 0.7KX 1.5KX1.5KX 1.5KX 1.0KX 1.5 KX 0.7KX 1.5KX我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世

26、界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物苍蝇的头部苍蝇的头部蚂蚁蚂蚁我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物据美国疾病控制和预防中心称，沙门氏菌是一种可导致疾病的细菌，每年据美国疾病控制和预防中心称，沙门氏菌是一种可导致疾病的细菌，每年造成美国死亡造成美国死亡4万人。吃被污染的食物是感染沙门氏菌的主要原因之一。万人。吃被污染的食物是感染沙门氏菌的主要原因之一。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物