现代材料检测8章SE.pptVIP

断口形貌分析典型的功能陶瓷沿晶断口的二次电子像，断裂均沿晶界发生，有晶粒拔出现象，晶粒表面光滑，还可以看到明显的晶界相。4.2纳米材料形貌分析ZnO纳米线的二次电子图像多孔氧化铝模板制备的金纳米线的形貌（a）低倍像（b）高倍像粉体形貌观察α—Al203团聚体(a)和团聚体内部的一次粒子结构形态(b)300×(b)6000×4.3在微电子工业方面的应用芯片导线的表面形貌图，（b）CCD相机的光电二极管剖面图。010225%50%在原理上SEM不是用透射电子成像，而是用二次电子加背景散射电子成像。在仪器构造上光源、真空系统相似，检测系统完全不同。SEM与TEM的主要区别本节重点扫描电镜的工作原理扫描电镜衬度像（二次电子像、背散射电子像）SEM+(WDS+EDS)2.X射线谱仪X射线谱仪的的作用是测量电子与试样相互作用产生的X射线波长和强度。X射线谱仪分为二类:波长色散谱仪(WDS)能量色散谱仪(EDS)分析处理显示并转换为数据X-射线探测器探测X射线信号并转换为电信号脉冲处理器测量电子信号并确定所接收到X射线的能量众所周知，X射线是一种电磁辐射，具有波粒二象性，因此可以用二种方式对它进行描述。如果把它视为连续的电磁波，那么特征X射线就能看成具有固定波长的电磁波，不同元素就对应不同的特征X射线波长。从试样激发的X射线,选用已知晶面间距d的合适晶体分光，波长不同的特征X射线将有不同的衍射角2θ，就可以求出其波长λ，根据以上原理制成的谱仪称为波长色散谱仪(WDS)。波长和原子序数之间的关系符合莫塞莱定律：（a）波长色散谱仪利用单晶对X射线的衍射来测量波长K和σ是常数X射线分光原理以R为半径的圆称为罗兰圆Rowlend圆，也称聚焦圆(对X射线聚焦)。电子束入射到样品S表面时，会产生反应样品成分的特征X射线，特征X射线经晶体分光聚焦后，被X射线计数管接收。用X射线波长色散谱仪(WDS)测量电子激发样品所产生的特征X射线波长的种类，即可确定样品中所存在元素的种类，这就是定性分析的基本原理不同X射线入射到晶体上，就会产生衍射根据Bragg公式：波谱仪模式聚焦圆的中心O固定，分光晶体和检测器在圆周上以1：2的角速度运动来满足布拉格衍射条件。这种谱仪结构简单，但由于分光晶体转动而使X射线出射方向变化很大，在样品表面不平度较大的情况下，由于X射线在样品内行进的路线不同，往往会造成分析上的误差。△回转式模式回转式波谱仪找第八章扫描电子显微分析HistoryofSEM1935：德国的Knoll卡诺尔提出扫描电镜的设计思想和工作原理。011942：剑桥大学的马伦首次制成世界第一台扫描电镜。02FeaturesofSEM广泛的放大倍率1.扫描电子显微镜的构造扫描电子显微镜的工作原理扫描电镜是用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像。试样为块状或粉末颗粒由电子枪发射的能量为5～35keV的电子，以其交叉斑作为电子源，经二级聚光镜及物镜的缩小形成具有一定能量、一定束流强度和束斑直径的微细电子束，在扫描线圈驱动下，于试样表面按一定时间、空间顺序作栅网式扫描。聚焦电子束与试样相互作用，产生随试样表面形貌而变化物理信号（二次电子、背散射电子或吸收电子等，二次电子是最主要的成像信号），这些电子信号被探测器收集转换成电讯号，经视频放大后输入到显像管栅极，调制与入射电子束同步扫描的显像管亮度，得到反映试样表面形貌的特征电子图像。2．扫描电子显微镜的工作原理扫描电镜的主要结构电子光学系统获得扫描电子束，作为信号的激发源。为了获得较高的信号强度和图像分辨率，扫描电子束应具有较高的亮度和尽可能小的束斑直径电子枪1.热发射电子枪：W丝阴极：20-50um；LaB6阴极：20um2.场发射电子枪：冷场致发射和热场致发射：10-20nm聚光镜（第一、第二聚光镜和物镜）物镜光阑扫描系统扫描信号发生器扫描放大控制器扫描偏转线圈信号探测放大系统检测样品在入射电子作用下产生的二次电子、背散射电子等电子信号，然后经视频放大作为显像系统的调制信号，由闪烁体，光导管和光电倍增器所组成。图象显示和记录系统：显象管、照相机等真空系统：真空系统是保证电子枪和试样室有较高的真空度，高真空度能减少电子的能量损失和提高灯丝寿命，并减少了电子光路的污染。真空度一般为0.01Pa－0.001Pa，通常用机械泵－油扩散泵抽真空。电源系统背散射电子像：组成分布像----可得到不同区域内平均原子