掃描電鏡行業解決方案

        掃描電鏡解決方案已廣泛用于材料科學(金屬材料、非金屬材料、納米材料)、冶金等行業,掃描電鏡是一種多功能高科技的精密儀器、具有很多優越的性能、是用途最為廣泛的一種儀器,掃描電鏡是用來觀察物體表面形態結構的儀器,它可以進行如下基本面分析:


        一、掃描電鏡應用

        1、觀察納米材料:其具有很高的分辨率,可以觀察組成材料的顆粒或微晶尺寸在0.1-100nm范圍內,在保持表面潔凈的條件下加壓成型而得到的固體材料。

        2、材料斷口的分析:其景深大,圖象富立體感,具有三維形態,能夠從斷口形貌呈現材料斷裂的本質,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強有力的手段。

        3、直接觀察大試樣的原始表面:它能夠直接觀察直徑100mm,高50mm,或更大尺寸的試樣,對試樣的形狀沒有任何限制,粗糙表面也能觀察,這便免除了制備樣品的麻煩,而且能真實觀察試樣本身物質成分不同的襯度(背散射電子象)。

        4、觀察厚試樣:其在觀察厚試樣時,能得到高的分辨率和真實的形貌。

        5、觀察試樣的各個區域的細節:試樣在樣品室中可動的范圍非常大,可以在三度空間內有6個自由度運動(即三度空間平移、三度空間旋轉),這對觀察不規則形狀試樣的各個區域帶來方便。

        6、在大視場、低放大倍數下觀察樣品,用掃描電鏡觀察試樣的視場大:大視場、低倍數觀察樣品的形貌對有些領域是很必要的,如刑事偵察和考古。

        7、進行從高倍到低倍的連續觀察:掃描電鏡的放大倍數范圍很寬(從5到20萬倍連續可調),且一次聚焦好后即可從高倍到低倍、從低倍到高倍連續觀察,不用重新聚焦,這對進行分析特別方便。

        8、觀察生物試樣:由于電子照射面發生試樣的損傷和污染程度很小,這一點對觀察一些生物試樣特別重要。

        9、進行動態觀察:如果在樣品室內裝有加熱、冷卻、彎曲、拉伸和離子刻蝕等附件,則可以觀察相變、斷烈等動態的變化過程。

        10、從試樣表面形貌獲得多方面資料:因為掃描電子象不是同時記錄的,它是分解為近百萬個逐次依此記錄構成的。使得掃描電鏡除了觀察表面形貌外還能進行成分和元素的分析,以及通過電子通道花樣進行結晶學分析,選區尺寸可以從10μm到3μm。


         二、掃描電鏡設備制樣

        1.對試樣的要求:試樣可以是塊狀或粉末顆粒,在真空中保持穩定,含有水分的試樣應先烘干除去水分,或使用臨界點干燥設備進行處理。表面受到污染的試樣,要在不破壞試樣表面結構的前提下進行適當清洗,然后烘干。新斷開的斷口或斷面,一般不需要進行處理,以免破壞斷口或表面的結構狀態。有些試樣的表面、斷口需要進行適當的侵蝕,才能暴露某些結構細節,則在侵蝕后應將表面或斷口清洗干凈,然后烘干。對磁性試樣要預先去磁,以免觀察時電子束受到磁場的影響。

        2.SEM的塊狀試樣制備是比較簡便的。對于塊狀導電材料,除了大小要適合儀器樣品座尺寸外,基本上不需進行什么制備,用導電膠把試樣粘結在樣品座上,即可放在SEM中觀察。對于塊狀的非導電或導電性較差的材料,要先進行鍍膜處理,在材料表面形成一層導電膜。以避免電荷積累,影響圖像質量。并可防止試樣的熱損傷。

        3.粉末試樣的制備:先將導電膠或雙面膠紙粘結在樣品座上,再均勻地把粉末樣撒在上面,用洗耳球吹去未粘住的粉末,再鍍上一層導電膜,即可上電鏡觀察。

        4.鍍膜:鍍膜的方法有兩種,一是真空鍍膜,另一種是離子濺射鍍膜。離子濺射鍍膜的原理:在低氣壓系統中,氣體分子在相隔一定距離的陽極和陰極之間的強電場作用下電離成正離子和電子,正離子飛向陰極,電子飛向陽極,二電極間形成輝光放電,在輝光放電過程中,具有一定動量的正離子撞擊陰極,使陰極表面的原子被逐出,稱濺射,如果陰極表面為用來鍍膜的材料(靶材),需要鍍膜的樣品放在作為陽極的樣品臺上,則被正離子轟擊而濺射出來的靶材原子沉積在試樣上,形成一定厚度的鍍膜層。

        離子濺射時常用的氣體為惰性氣體氬,要求不高時,也可以用空氣,氣壓約為5X10*-2Torr。離子濺射鍍膜與真空鍍膜相比,其主要優點是:1裝置結構簡單,使用方便,濺射一次只需幾分鐘,而真空鍍膜則要半個小時以上。2消耗貴金屬少,每次僅約幾毫克。3對同一種鍍膜材料,離子濺射鍍膜質量好,能形成顆粒更細、更致密、更均勻、附著力更強的膜。


        現在掃描電鏡方案已廣泛用于材料科學(金屬材料、非金屬材料、納米材料)、冶金、生物學、醫學、半導體材料與器件、地質勘探、病蟲害的防治、災害(火災、失效分析)鑒定、刑事偵察、寶石鑒定、工業生產中的產品質量鑒定及生產工藝控制等。各個行業都有其相應的解決方案,每個行業標準不同解決方案也會不同,因此制定合適的掃描電鏡解決方案對掃描電鏡的觀察和分析起著至關重要的作用。


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創建時間:2018-05-07 12:44
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