电镜技术及其应用上课PPT学习教案

1、会计学1电镜技术及其应用上课电镜技术及其应用上课光学显微镜的极限光学显微镜的极限0.61sin0.61 500201.991.51 sin90nnm60.1 10500200nmRMnm倍1、扫描电镜的诞生、扫描电镜的诞生第1页/共62页1、扫描电镜的诞生、扫描电镜的诞生第2页/共62页扫描电镜的研究历程扫描电镜的研究历程 1 12-61221.225:10.978 10hhmveVmvemVnmV考虑相对论效应1、扫描电镜的诞生、扫描电镜的诞生第3页/共62页扫描电镜的研究历程扫描电镜的研究历程 2 2Max Knoll (1897-1969)：1935年提出扫描电镜的设计思想和工作原理。年

2、提出扫描电镜的设计思想和工作原理。1942年，剑桥大学的马伦成功地制造世界第一台扫描电镜。年，剑桥大学的马伦成功地制造世界第一台扫描电镜。1、扫描电镜的诞生、扫描电镜的诞生第4页/共62页Scanning electron microscope1、扫描电镜的诞生、扫描电镜的诞生第5页/共62页扫描电镜工作原理扫描电镜工作原理 1 12、扫描电镜的原理和构造、扫描电镜的原理和构造第6页/共62页扫扫描描电电镜镜工工作作原原理理 2 22、扫描电镜的原理和构造、扫描电镜的原理和构造第7页/共62页扫描电镜主要结构扫描电镜主要结构2、扫描电镜的原理和构造、扫描电镜的原理和构造第8页/共62页SEM

3、Light Pathway2、扫描电镜的原理和构造、扫描电镜的原理和构造第9页/共62页Electron sources2、扫描电镜的原理和构造、扫描电镜的原理和构造第10页/共62页扫描电镜成像原理扫描电镜成像原理3、成像原理、成像原理第11页/共62页电子与样品发生的作用电子与样品发生的作用3、成像原理、成像原理第12页/共62页3、成像原理、成像原理第13页/共62页3、成像原理、成像原理第14页/共62页3、成像原理、成像原理2lr Mda 焦深第15页/共62页3、成像原理、成像原理第16页/共62页4、扫描电镜图像和衬度、扫描电镜图像和衬度第17页/共62页4、扫描电镜图像和衬度、

4、扫描电镜图像和衬度第18页/共62页4、扫描电镜图像和衬度、扫描电镜图像和衬度第19页/共62页4、扫描电镜图像和衬度、扫描电镜图像和衬度第20页/共62页4、扫描电镜图像和衬度、扫描电镜图像和衬度第21页/共62页4、扫描电镜图像和衬度、扫描电镜图像和衬度iiw 第22页/共62页4、扫描电镜图像和衬度、扫描电镜图像和衬度第23页/共62页5、扫描电镜微区成分分析技术、扫描电镜微区成分分析技术2 sinXhcK ZXdn元素的特征 射线波长：分析晶体测定特征 射线波长：第24页/共62页5、扫描电镜微区成分分析技术、扫描电镜微区成分分析技术耐火材料耐火材料- -玻璃界面的元玻璃界面的元素分析

5、（电子束扫描线）素分析（电子束扫描线）ZrO2-Al2O3-SiO2耐火材料的背散射电子成分像耐火材料的背散射电子成分像 1000 第25页/共62页5、扫描电镜微区成分分析技术、扫描电镜微区成分分析技术XEhc鉴定特征 射线能量：第26页/共62页5、扫描电镜微区成分分析技术、扫描电镜微区成分分析技术项目项目WDSEDS分析方式分析方式分光晶体分光晶体逐个顺序分析逐个顺序分析SiLi检测器检测器 多元素同时分析多元素同时分析检测元素范围检测元素范围4Be-92U11Na-92U能量分辨能力能量分辨能力高高 ( 10eV)低低 ( 150eV)分析速度分析速度慢慢 (20-60min)快快 (

6、2-3min)分析区域大小分析区域大小 1 m以上以上数百数百-1 m定量分析精度定量分析精度高高 (0.1-0.2%)低低 (0.5-5%)检测极限检测极限10-2 (%)10-1 (%)峰背比峰背比 (P/B)好好 (100-1000)差差 (100)对试样损伤对试样损伤大大小小检测器相对试样位置检测器相对试样位置严格严格 ( 3 m以内以内)不严格不严格 (数毫米以内数毫米以内)维护维护容易容易补充液氮补充液氮能谱和波谱主要性能的比较能谱和波谱主要性能的比较第27页/共62页6、试样的制备、试样的制备第28页/共62页6、试样的制备、试样的制备第29页/共62页6、试样的制备、试样的制备

7、第30页/共62页6、试样的制备、试样的制备第31页/共62页6、试样的制备、试样的制备第32页/共62页6、试样的制备、试样的制备第33页/共62页7、扫描电镜的应用、扫描电镜的应用不同倍率的果蝇不同倍率的果蝇SEM像像第34页/共62页7、扫描电镜的应用、扫描电镜的应用染色体染色体 染色体染色体 被精子包围的卵子被精子包围的卵子骨髓细胞骨髓细胞 SARS AIDS第35页/共62页7、扫描电镜的应用、扫描电镜的应用第36页/共62页7、扫描电镜的应用、扫描电镜的应用第37页/共62页7、扫描电镜的应用、扫描电镜的应用第38页/共62页7、扫描电镜的应用、扫描电镜的应用钛酸铋钠粉体的六面体形

8、貌钛酸铋钠粉体的六面体形貌20000 第39页/共62页8、扫描隧道显微镜拾趣、扫描隧道显微镜拾趣第40页/共62页8、扫描隧道显微镜拾趣、扫描隧道显微镜拾趣第41页/共62页8、扫描隧道显微镜拾趣、扫描隧道显微镜拾趣中国科学院化学所，在石墨表面通过搬迁碳原子绘制的世界上最小的中国地图中国科学院化学所，在石墨表面通过搬迁碳原子绘制的世界上最小的中国地图第42页/共62页8、扫描隧道显微镜拾趣、扫描隧道显微镜拾趣022()02016 ()am VEE VETeVh1212exp()1()2bbIVASV 隧道电流平均功函数加在探针和样品之间的偏置电压第43页/共62页8、扫描隧道显微镜拾趣、扫描

9、隧道显微镜拾趣第44页/共62页8、扫描隧道显微镜拾趣、扫描隧道显微镜拾趣第45页/共62页8、扫描隧道显微镜拾趣、扫描隧道显微镜拾趣第46页/共62页8、扫描隧道显微镜拾趣、扫描隧道显微镜拾趣第47页/共62页隧道针尖隧道针尖 1 18、扫描隧道显微镜拾趣、扫描隧道显微镜拾趣第48页/共62页隧道针尖隧道针尖 2 28、扫描隧道显微镜拾趣、扫描隧道显微镜拾趣l电化学腐蚀法针尖电化学腐蚀法针尖：圆锥状，：圆锥状，STM图像与真实样品接图像与真实样品接近，不需要软件矫近，不需要软件矫正，图像处理难度正，图像处理难度小；针尖制备花费小；针尖制备花费较大，钨针尖易氧较大，钨针尖易氧化，针尖利用率低化，针尖利用率低。第49页/共62页8、扫描隧道显微镜拾趣、扫描隧道显微镜拾趣第50页/共62页8、扫描隧道显微镜拾趣、扫描隧道显微镜拾趣第51页/共62页减震系统减震系统 1 18、扫描隧道显微镜拾趣、扫描隧道显微镜拾趣第52页/共62页减震系统减震系统 2 28、扫描隧道显微镜拾趣、扫描隧道显微镜拾趣第53页/共62页8、扫描隧道显微镜拾趣、扫描隧道显微镜拾趣第54页/共62页8、扫描隧道显微镜拾趣、扫描隧道显微镜拾趣第55页/共62页8、扫描隧道显微镜拾趣、扫描隧道显微镜拾趣第56页