材料测试方法_扫描电镜SEM详解.pptVIP

由于透射电镜是TE进行成像的，这就要求样品的厚度必须保证在电子束可穿透的尺寸范围内。为此需要通过各种较为繁琐的样品制备手段将大尺寸样品转变到透射电镜可以接受的程度。能否直接利用样品表面材料的物质性能进行微观成像，成为科学家追求的目标。经过努力，这种想法已成为现实-----扫描电子显微镜(Scanning Electronic Microscopy, SEM)。;;图片来源：深圳柯西数据公司;JSM-6301F场发射枪扫描电镜;图片来源：深圳柯西数据公司;SEM image (beetle);扫描电子显微镜;扫描电镜的优点是: 1、有较高的放大倍数，20-20万倍之间连续可调； 2、有很大的景深，视野大，成像富有立体感，可直接观察各种试样凹凸不平表面的细微结构； 3、试样制备简单； 4、可同时进行显微形貌观察和微区成分分析。; 扫描电子显微镜的设计思想和工作原理，早在1935年便已被提出来了。1942年，英国???先制成一台实验室用的扫描电镜，但由于成像的分辨率很差，照相时间太长，所以实用价值不大。经过各国科学工作者的努力，尤其是随着电子工业技术水平的不断发展，到1956年制造出了第一台商品扫描电镜。自其问世以来，得到了迅速的发展，种类不断增多，性能日益提高，并且已广泛地应用在生物学、医学、冶金学等学科的领域中，促进了各有关学科的发展。;2.1.1 SEM的结构;2.2 SEM的构造和工作原理 ;2.2 SEM的构造和工作原理 ;2.2 SEM的构造和工作原理 ;（2）信号收集处理，图像显示和记录系统;2.2 SEM的构造和工作原理 ;2.3 SEM的主要性能 ;2.3 SEM的主要性能 ;2.3 SEM的主要性能 ; 放大倍数与扫描面积的关系： (若荧光屏画面面积为10×10cm2) 放大倍数 扫描面积 10× (1cm)2 100× (1mm)2 1,000× (100μm)2 10,000× (10μm)2 100,000× (1μm)2 ;2.4 SEM的成像衬度 ;2.4.1 二次电子像衬度;2.4 SEM的成像衬度 ;2.4 SEM的成像衬度 ;★实际中：;2.4 SEM的成像衬度 ;2.4 SEM的成像衬度 ;2.4 SEM的成像衬度 ;(b)韧窝断口：能看出明显的塑性变形，韧窝周边形成 塑性变形程度较大的突起撕裂棱。;(c)解理断口：脆性断裂，是沿着某特定的晶体学晶面 产生的穿晶断裂。;(d)纤维增强复合材料断口：断口上有很多纤维拔出。;2.4 SEM的成像衬度 ;2.4 SEM的成像衬度 ;2.4 SEM的成像衬度 ;2.4 SEM的成像衬度 ;2.4 SEM的成像衬度 ;2.4 SEM的成像衬度 ; 在进行分析时，样品中原子序数较高的区域中由于收集到的背散射电子数量较多，故荧光屏上的图像较亮。因此，利用原子序数造成的衬度变化可以对各种合金进行定性的成分分析。样品中重元素区域在图像上是亮区，而轻元素在图像上是暗区。;;2.4 SEM的成像衬度 ;2.4 SEM的成像衬度 ;2.4 SEM的成像衬度 ;2.5 SEM试样的制备 ;2.5.2 制备试样应注意的问题;2.5 SEM试样的制备 ; ;2.5 SEM试样的制备 ;2.6 小结