实验十一 扫描电子显微镜结构、成像原理与显微组织观察---实验样品待定需要补充内容.docx

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1、实验,、扫描电子显微镜（SEM）结构、成像原理与显微组织观察一、实验目的（1） 了解扫描电子显微镜的结构和基本原理（2）通过实际分析，明确扫描电子显微镜的用途注：扫描电子显微镜：Scanning Electron Microscope, SEM二、SEM结构SEM目前是较先进的用于微观形貌观察的大型 精密分析仪器，广泛应用于冶金矿产、生物医学、材 料科学、物理和化学等领域。其主要优点是：景深 长，图像富有立体感，适合观察凹凸不平表面的微观 形貌；具有较高的放大倍数，而且图像的放大倍数 可从十儿倍至几十万倍之间连续变化；分辨率高， 目前高性能扫描电镜的分辨力已达Inm;样品制备 方法简单，可动范

2、围大，便于观察。目前的SEM都 配有X射线能谱分析仪，可以同时进行显微形貌的观 察和微区成分分析。SEM的基本结构分5部分：电子光学系统、信 号检测放大系统、图像显示和记录系统、真空系统和 电源及控制系统。三、SEM成像原理利用细聚焦高能电子束在试样表面逐点扫描而激发出各种物理信息，通过对这些信息 的检测接收、放大并转换成调制信号，最后在阴极射线管荧光屏上显示反映样品表面各种特 征的图像。（具体细节见ppt）、SEM 的像衬度观察仪器：日立S-3400NSEM1 .样品制备SEM 一个突出的特点就是对样品的适应性大而且样品制备方法简单。所有的固态样品 如块状、粉末、金属、非金属、有机以及无机的

3、都可以观察。尤其是对于无污染的金属断口 样品不需进行任何处理就可直接进行观察。SEM对样品的要求主要有以下几点：（1）适当的大小（2）良好的导电性：实际上是耍求样品表面（所观察到的面）与样品台之间要导电。 对于导电性良好的金属样品，只要尺寸大小合适、用导电胶或导电胶带固定在铝或铜的样品 架上送入电镜样品室便可直接观察。对不导电或导电性差的无机非金属材料、高分子材料等 样品，所要观察的表面必须进行喷镀导电层处理，镀膜厚度控制在510nm为宜。（3）无论是哪种试样，其观察表面要真实，避免磕碰、擦伤造成的假象，要干净、干燥。2 .表面形貌衬度观察表面形貌衬度是利用对样品表面形貌变化敏感的物理信号作为

4、调制信号得到的一种 图像衬度。用于二次电子信号来自于样品表面层5lOnm深度范围，它的强度与原子序数没 有明确的关系，而仅对微区刻画相对于入射电子束的位向十分敏感，同时二次电子像的分辨 率较高，一般约在36nm （目前可达到的最佳分辨率为Inm）,所以适合于显示表面形貌衬 度。二次电子像是扫描电镜应用最广的一种方式，尤其在材料科学研究领域，二次电子像 的表面形貌衬度在断口分析方面显示了突出的优越性。由于SEM的分辨率高，放大倍率大，适合于观察光学显微镜无法分辨的显微组织。为 了提高表面形貌衬度，所观察的试样的腐蚀深度应该比光学显微镜试样适当地深一点。五、实验报告要求1、SEM成像原理2、测试样品图