扫描电子显微镜和能谱分析技术.ppt

1 扫描电镜的作用： 2 扫描电镜的工作原理 电子源 电磁透镜聚焦 扫 描 电子信号 探测信号 屏幕显像  样品表面激发的电子信号 3扫描电镜的主要构造 信号收集 4 扫描电镜对样品的作用－－ 二次电子与背散射电子之间的区别 5 能谱仪（EDS）的工作原理 能谱仪（EDS）是利用X光量子有不同的能量，由Si(li)探测器接收后给出电脉冲讯号，经放大器放大整形后送入多道脉冲分析器，然后在显像管上把脉冲数－脉冲高度曲线显示出来，这就是X光量子的能谱曲线。 6 能谱仪（EDS）的结构 优点1）快速并且可以同时探测不同能量的X-光能谱2）接受信号的角度大。3）仪器设计较为简单4）操作简单 8 仪器功能介绍及应用 SEM/EDS的主要性能指标 SEM 分辨率：高真空模式：3.0nm；低真空模式：4.0nm 低真空：1－270Pa 加速电压：0.5KV-30KV 放大倍数：5倍-30万倍 电子枪：W发卡灯丝式 检测器：高真空模式和低真空模式下的二次电子检测， 背散射电子检测 EDS 能量分辨率：132eV 分析范围:Be-U JEOL-6380/SEM的工作界面 颗粒 薄膜及涂层材料 面扫描实例-Cu网 线扫描实例-Cu网 9 电镜样品的制备 (3)粉末样品的制备： 导电胶－－粘牢粉末－－吸耳球－－观察 悬浮液－－滴在样品座上－－溶液挥发－－观察 (4)不导电样品： 通常对不导电样品进行喷金、喷碳处理或使用导电胶 形貌观察：喷金处理 成分分析：喷碳处理  a 显露出所欲分析的位置b 不得有松懈的粉末或碎屑c 需耐热，不得有熔融蒸发的现象d不能含有液状或胶状物质，以免挥发e非导体表面需镀金或镀碳f 磁性材料会影响聚焦，成像效果不好 谢 谢 ! (1)基本要求： 送检样品为干燥的固体 一定的化学、物理稳定性 不会挥发或变形 无强磁性、放射性和腐蚀性 (2)块状试样的制备： 用导电胶把待测试样粘结在样品座上 样品直径和厚度一般从几毫米至几厘米 样品高度不宜超过30mm，样品最大宽度不能超过100mm 样品制备注意事项 * * 扫描电子显微镜和能谱分析技术 (Scanning Electron Microscopy /Energy Dispersive Spectrometer) （SEM/EDS） 安泰科技研发中心 郭金花 主 要 内 容 扫描电镜（SEM） 扫描电镜的作用 扫描电镜的工作原理 扫描电镜的主要构造 扫描电镜对样品的作用 能谱仪（EDS） 能谱的工作原理 能谱的结构 能谱的特点 JEOL-6380SEM和EDAX EDS的主要功能 样品的制备 显微形貌分析： 应用于材料、医药以及生物等领域。 成分的常规微区分析： 元素定性、半定量成分分析 阴极 控制极 阳极 电子束 聚光镜 试样 特征X射线 二次电子、背散射电子和特征X射线 SEM: 二次电子 背散射电子 二次电子 它是被入射电子轰击出来的样品核外电子. 背散射电子 它是被固体样品中原子反射回来的一部分 入射电子。 特征X射线 它是原子的内层电子受到激发之后， 在能级跃迁过程中直接释放的具有特征能量和波长的一种电磁波辐射 EDS: 特征X射线 背反射电子：产生范围在100nm-1μm深度 能量较高，小于和等于入射电子能量E0 二次电子：产生范围在5-50nm的区域 能量较低，约50 eV 特征X射线：在试样的500nm-5 μm深度 能量随元素种类不同而不同 原子序数 产 率 扫描电镜由六个系统组成(1) 电子光学系统（镜筒）(2) 扫描系统(3) 信号收集系统(4) 图像显示和记录系统(5) 真空系统(6) 电源系统 3 收集二次电子时，为了提高收集有效立体角，常在收集器前端栅网上加上+250V偏压，使离开样品的二次电子走弯曲轨道，到达收集器。这样就提高了收集效率。 收集背散射电子时，背散射电子仍沿出射直线方向运动，收集器只能收集直接沿直线到达栅网上的那些电子。 4 扫描电镜对样品的作用－－ 加速电压、电子束与样品之间的关系 二次电子