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掃描電子顯微鏡一般能夠應(yīng)用在哪些方面
掃描電子顯微鏡是一種多功能的儀器,具有很多*的性能,是用途廣泛的一種儀器,它可以進(jìn)行如下基本分析:
(1)三維形貌的觀察和分析;
(2)在觀察形貌的同時(shí),進(jìn)行微區(qū)的成分分析。
?、儆^察納米材料。所謂納米材料就是指組成材料的顆粒或微晶尺寸在0. 1～100 nm范圍內(nèi),在保持表面潔凈的條件下加壓成型而得到的固體材料。納米材料具有許多與晶態(tài)、非晶態(tài)不同的、*的物理化學(xué)性質(zhì)。納米材料有著廣闊的發(fā)展前景,將成為未來(lái)材料研究的重點(diǎn)方向。掃描電子顯微鏡的一個(gè)重要特點(diǎn)就是具有很高的分辨率,現(xiàn)已廣泛用于觀察納米材料。
?、谶M(jìn)行材料斷口的分析。掃描電子顯微鏡的另一個(gè)重要特點(diǎn)是景深大,圖象富有立體感。掃描電子顯微鏡的焦深比透射電子顯微鏡大10倍,比光學(xué)顯微鏡大幾百倍。由于圖象景深大,故所得掃描電子象富有立體感,具有三維形態(tài),能夠提供比其他顯微鏡多得多的信息,這個(gè)特點(diǎn)對(duì)使用者很有價(jià)值。掃描電子顯微鏡所顯示的斷口形貌從深層次、高景深的角度呈現(xiàn)材料斷裂的本質(zhì),在教學(xué)、科研和生產(chǎn)中,有不可替代的作用,在材料斷裂原因的分析、事故原因的分析以及工藝合理性的判定等方面是一個(gè)強(qiáng)有力的手段。
?、壑苯佑^察大試樣的原始表面。它能夠直接觀察直徑100 mm, 高50 mm, 或更大尺寸的試樣, 對(duì)試樣的形狀沒(méi)有任何限制, 粗糙的表面也能觀察, 這便免除了制備樣品的麻煩,而且能真實(shí)觀察試樣本身物質(zhì)成分不同的襯度(背反射電子象)。
?、苡^察厚試樣。其在觀察厚試樣時(shí),能得到高的分辨率和真實(shí)的形貌。掃描電子顯微的分辨率介于光學(xué)顯微鏡和透射電子顯微鏡之間。但在對(duì)厚塊試樣的觀察進(jìn)行比較時(shí), 因?yàn)樵谕干潆娮语@微鏡中還要采用復(fù)膜方法, 而復(fù)膜的分辨率通常只能達(dá)到10 nm, 且觀察的不是試樣本身,因此,用掃描電子顯微鏡觀察厚塊試樣更有利, 更能得到真實(shí)的試樣表面資料。
?、萦^察試樣的各個(gè)區(qū)域的細(xì)節(jié)。試樣在樣品室中可動(dòng)的范圍非常大。其他方式顯微鏡的工作距離通常只有2～3cm,故實(shí)際上只許可試樣在兩度空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)。但在掃描電子顯微鏡中則不同,由于工作距離大(可大于20 mm) ,焦深大(比透射電子顯微鏡大10倍) ,樣品室的空間也大,因此,可以讓試樣在三度空間內(nèi)有6個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)(即三度空間平移,三度空間旋轉(zhuǎn)) ,且可動(dòng)范圍大,這對(duì)觀察不規(guī)則形狀試樣的各個(gè)區(qū)域細(xì)節(jié)帶來(lái)極大的方便。
⑥在大視場(chǎng)、低放大倍數(shù)下觀察樣品。用掃描電子顯微鏡觀察試樣的視場(chǎng)大。
?、哌M(jìn)行從高倍到低倍的連續(xù)觀察。放大倍數(shù)的可變范圍很寬,且不用經(jīng)常對(duì)焦。掃描電子顯微鏡的放大倍數(shù)范圍很寬(從5到20萬(wàn)倍連續(xù)可調(diào)) ,且一次聚焦好后即可從高倍到低倍,從低倍到高倍連續(xù)觀察,不用重新聚焦,這對(duì)進(jìn)行事故分析特別方便。
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