扫描电镜原理和应用.

1、扫描电镜原理及应用SEM Principal & Applications目录 Contents电镜发展历史/Electron Microscope History扫描电镜基本原理/ SEM Principal扫描电镜应用/ SEM Applications电镜发展历史2013.8老子显微镜下的蚊子DC EC Conlidential41938年，徳国工程 师Max Knoil和Ernst Ruska 制造出了 II上界上第 透射电了显微镜(TEM)。台I-$1Max Knoll1897-1969)Ernst RuskaC 1906-1988)可以用來观察很多在2013-8-14DC

2、EC Conlidential3电了显微镜的分辨率町以达到纳X(10-9nm)o 町见光下看不见的物体，例如病毒。Charles OaticyI;电镜发展历史1952年，英国工程师Charles Oatley制造出了第一台扫描电&显微镜(SEM)o叮TWO品X 2(MIX »ooo扫描电镜工作原理光学显微镜的局限性 分辨率一能分辨开來的物面上的两点的距离（最小分辨距离），它是与放 人倍数无关的。 = 061xZ7>sinad:分辨距离,mm；入：入射波长,mm；n:透镜折射率;a：透镜对物点的张角的一半。2013-8-14DC EC Confidential62013-

3、8-14DC EC Confidential扫描电镜工作原理扫描电镜工作原理电子显微镜的分辨率光学显微镜分辨率：200nni肉眼分辨率；0. 1mm物质波IC紫外光<380nmX Ray10 0.001 nm«L r束0.01nm-*0-001nm2013-8-14DC EC Confidential扫描电镜工作原理根据徳如罗意物质波假设-电子束冃有波粒一狡性 = 06lx- n sin aV = j2eE/m/电子速度:E:加速电压;h: ¥¥朗克常数；e:电子电星；m：电子质虽.9JXlO28g：2013-8-14DC EC Confidential9扫

4、描电镜工作原理电子束与固体样品的相互作用及产生的物理信息为了说明打描电镜的成像机制及X射线谱仪的工作原理，就必须先讨论高能 电了轰击试样时它们Z间相互作用的方式以及和互作用的实质。(1)电子的弹件散射与非艸性散射入肘电子轰击试样时，由于试样中原子核与核外电子间的邓伦作用入射电子的 运动状态发生改变，即发生电了散射。§«?牲散射只是散射角佇较人的变化，而无能量损失的电子散射。 非弹性散射一不但散射角度有变化，而J1有能屋损失的散射。2013-8-14DCEC Confidential扫描电镜工作原理电子束与固体样品相互作用10扫描电镜工作原理电子束与固体样品相互作用二次电子D

5、CEC Confidential二次电子像112013-8-142013-844DCEC Confidential14扫描电镜工作原理电子束与固体样品相互作用背散射电子AIPbSb Ba扫描电镜工作原理电子束与固体样品相互作用特征X射线 inotfent Electron2013-84413扫描电镜工作原理一次电子束.1T 111S丨11 10 11111：二次电子1.L-K pm:背散射电子1 *-2和m:、射线:阴极荧光1i交互作用区扫描电镜工作原理Display ScreenDetectorSpecimenGunE 治 ctrcnOptics、 / '、2013-844DCEC

6、Confidential15由电了枪发射的能屋为5 35keV的电子，以具交义斑 作为电了源，经聚焦缩小后 形成具有一定能量、强度和 ££径的微细电子束，在扌I描 线圈骡动卜在试样农面做栅 网式打描。电子束号试样作 用产心的二次电子的量随试 样丧面形貌而变二次电子 信号被探测器收集转换成电 讯号，经处理后匀到反应试 样表向形貌的二次电子像扫描电镜工作原理背散射电了成像原理入射电子与样品接触时，其中一部分儿乎不损失能量地在样阳表面 被弹件散射回來，这部分电子被称为背散射电子（BackscatteredElectron) 背散射电了的产额随样品的原了数的増大而增加，W此成 像町

7、以反映样品的元索分布，及不同和成分区域的轮廓。2013-844DCEC Confidential16扫描电镜应用断口形貌分析 纳;K材料形貌分析 主物样品的应用2013-8-14DCEC Confidential17断口形貌分析扫描电镜应用x.1018号钢在不同温度卜的断U形貌，&2013-8-14DCEC18扫描电镜应用材料形貌分析o' 时睪丿辽f af2013-8J4DCEC Confidential20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2013-8J4DCEC Confidential19扫描电镜应用生物样品的应用I . _ X. .0：莎，V 17 emm |75 BSC 3D 1»