電子顯微鏡分析及應(yīng)用

1、電子顯微鏡分析應(yīng)用目錄Y電子顯微鏡與光學(xué)顯微鏡的對比Y電子顯微鏡分類Y電子顯微鏡原理Y電子顯微鏡構(gòu)成Y電子顯微鏡特點(diǎn)及應(yīng)用Y電子顯微鏡分布（武漢）電子顯微鏡與光學(xué)顯微鏡的對比電子顯微鏡與光學(xué)顯微鏡的對比電鏡分類電鏡分類Y根據(jù)根據(jù)電子束和樣品之間作電子束和樣品之間作用方式用方式不同，可將電鏡分不同，可將電鏡分為為4 4大類大類: : Y1) 1) 物體透射電子物體透射電子 透射電透射電鏡觀察和分析樣品的內(nèi)部鏡觀察和分析樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)Y2) 2) 物體發(fā)射電子物體發(fā)射電子 掃描電掃描電鏡觀察和分析樣品的表面鏡觀察和分析樣品的表面立體形貌立體形貌Y3) 3) 物體反射電子物體反射電子Y4) 4)

2、 物體吸收電子物體吸收電子電子顯微鏡成像原理電子顯微鏡成像原理掃描電子顯微鏡掃描電子顯微鏡（SEM，Scanning Electron Microscope）YSEMSEM是利用電子束在是利用電子束在樣品表面掃描激發(fā)樣品表面掃描激發(fā)出來代表樣品表面出來代表樣品表面特征的信號成像的。特征的信號成像的。主要用來作主要用來作微形貌微形貌觀察、顯微成分分觀察、顯微成分分析析。分辨率可達(dá)到。分辨率可達(dá)到1nm1nm，放大倍數(shù)可達(dá)，放大倍數(shù)可達(dá)5 5105105倍。倍。SEM成像原理成像原理透射電子顯微鏡透射電子顯微鏡（TEM，Transmission Electron Microscope ）YTEMT

3、EM是采用透過薄膜樣是采用透過薄膜樣品的電子束成像來顯品的電子束成像來顯示樣品內(nèi)部組織形態(tài)示樣品內(nèi)部組織形態(tài)和結(jié)構(gòu)的。用于和結(jié)構(gòu)的。用于微結(jié)微結(jié)構(gòu)分析、微形貌觀察構(gòu)分析、微形貌觀察。分辨率可達(dá)到分辨率可達(dá)到1 11nm1nm，放大倍數(shù)可達(dá)放大倍數(shù)可達(dá)106106倍倍TEM成像原理成像原理電子探針顯微分析電子探針顯微分析（EPMA，Electron Probe Micro-Analysis）：）：YEPMAEPMA是利用聚焦的很細(xì)的電子束打在樣品的微觀區(qū)域，激是利用聚焦的很細(xì)的電子束打在樣品的微觀區(qū)域，激發(fā)出樣品該區(qū)域的特征發(fā)出樣品該區(qū)域的特征X X射線，分析其射線，分析其X X射線的波長和強(qiáng)度

4、射線的波長和強(qiáng)度來確定樣品微觀區(qū)域的化學(xué)成分。將來確定樣品微觀區(qū)域的化學(xué)成分。將SEMSEM和和EPMAEPMA結(jié)合起來結(jié)合起來，則可進(jìn)行則可進(jìn)行顯微形貌觀察顯微形貌觀察，同時進(jìn)行，同時進(jìn)行微區(qū)成分分析微區(qū)成分分析。EPMA工作原理工作原理掃描透射電子顯微鏡掃描透射電子顯微鏡（STEM, Scanning Transmission Electron Microscope）Y掃描透射電子顯微鏡既有透射電子顯微鏡又有掃描電子顯掃描透射電子顯微鏡既有透射電子顯微鏡又有掃描電子顯微鏡的顯微鏡。象微鏡的顯微鏡。象SEMSEM一樣，一樣，STEMSTEM用電子束在樣品的表面掃用電子束在樣品的表面掃描，但又

5、象描，但又象TEMTEM，通過電子穿透樣品成像。，通過電子穿透樣品成像。STEMSTEM能夠獲得能夠獲得TEMTEM所不能獲得的一些關(guān)于樣品的特殊信息。所不能獲得的一些關(guān)于樣品的特殊信息。STEMSTEM技術(shù)要求技術(shù)要求較高，要非常高的真空度，并且電子學(xué)系統(tǒng)比較高，要非常高的真空度，并且電子學(xué)系統(tǒng)比TEMTEM和和SEMSEM都都要復(fù)雜。要復(fù)雜。YSTEMSTEM同時具有同時具有SEMSEM和和TEMTEM的雙重功能的雙重功能，如配上電子探針的附，如配上電子探針的附件（分析電鏡）則可實(shí)現(xiàn)對件（分析電鏡）則可實(shí)現(xiàn)對微觀區(qū)域的組織形貌觀察，晶微觀區(qū)域的組織形貌觀察，晶體結(jié)構(gòu)鑒定及化學(xué)成分分析測試三

6、位一體體結(jié)構(gòu)鑒定及化學(xué)成分分析測試三位一體的同位分析。的同位分析。電子顯微鏡構(gòu)成電子顯微鏡構(gòu)成SEM的構(gòu)成的構(gòu)成Y掃描電子顯微鏡是有電子光學(xué)系統(tǒng)，信號收集處理、圖像掃描電子顯微鏡是有電子光學(xué)系統(tǒng)，信號收集處理、圖像形顯示和記錄系統(tǒng)，真空系統(tǒng)三個基本部分組成。電子光形顯示和記錄系統(tǒng)，真空系統(tǒng)三個基本部分組成。電子光學(xué)系統(tǒng)包括電子槍、電磁透鏡、掃描線圈和樣品室。學(xué)系統(tǒng)包括電子槍、電磁透鏡、掃描線圈和樣品室。TEMTEM構(gòu)成構(gòu)成EPMA構(gòu)成構(gòu)成Y電子探針的構(gòu)成除了電子探針的構(gòu)成除了與與掃描電鏡結(jié)構(gòu)相似掃描電鏡結(jié)構(gòu)相似的主機(jī)系統(tǒng)以外，還的主機(jī)系統(tǒng)以外，還主要包括分光系統(tǒng)、主要包括分光系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)等部

7、分。檢測系統(tǒng)等部分。Y電子探針主要由電子電子探針主要由電子光學(xué)系統(tǒng)（鏡筒），光學(xué)系統(tǒng)（鏡筒），X X射線譜儀和信息記射線譜儀和信息記錄顯示系統(tǒng)組成。電錄顯示系統(tǒng)組成。電子探針和掃描電鏡在子探針和掃描電鏡在電子光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造電子光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造基本相同，它們常?；鞠嗤鼈兂３＝M合成單一的儀器。組合成單一的儀器。SEM特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)及應(yīng)用Y優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)Y(1)(1)掃描電鏡所用樣品的制備方法簡便掃描電鏡所用樣品的制備方法簡便( (固定、干燥和噴金固定、干燥和噴金) )，不需經(jīng)過超薄切片不需經(jīng)過超薄切片；Y(2)(2)能夠直接觀察樣品表面的結(jié)構(gòu)，樣品的尺寸可大至能夠直接觀察樣品表面的結(jié)構(gòu)，樣品的尺寸可

8、大至120mm120mm80mm80mm50mm50mm。Y(3)(3)掃描電鏡所觀察到圖像掃描電鏡所觀察到圖像景深長景深長，圖像富有立體感圖像富有立體感；掃描；掃描電鏡的景深較光學(xué)顯微鏡大幾百倍，比透射電鏡大幾十倍。電鏡的景深較光學(xué)顯微鏡大幾百倍，比透射電鏡大幾十倍。Y(4)(4)圖象的放大范圍廣，分辨率也比較高。圖像的圖象的放大范圍廣，分辨率也比較高。圖像的放大倍率放大倍率在很大范圍內(nèi)在很大范圍內(nèi)連續(xù)可變連續(xù)可變(10(101 1-10-105 5) )，分辨率介于光學(xué)顯微，分辨率介于光學(xué)顯微鏡與透射電鏡之間，可達(dá)鏡與透射電鏡之間，可達(dá)3nm3nm。Y(5)(5)樣品的輻射損傷及污染程度小

9、樣品的輻射損傷及污染程度小等。等。Y局限性局限性Y(1)(1)分辨率還不夠高分辨率還不夠高(1-10nm)(1-10nm)；Y(2)(2)只能顯示樣品的只能顯示樣品的表面形貌表面形貌，無法顯示內(nèi)部詳細(xì)結(jié)構(gòu)。，無法顯示內(nèi)部詳細(xì)結(jié)構(gòu)。Y應(yīng)用應(yīng)用Y觀察納米材料。觀察納米材料。所謂納米材料就是指組成材料的顆?；蛩^納米材料就是指組成材料的顆?；蛭⒕С叽缭谖⒕С叽缭?.1-100nm0.1-100nm范圍內(nèi)，在保持表面潔凈的條件下加范圍內(nèi)，在保持表面潔凈的條件下加壓成型而得到的固體材料。壓成型而得到的固體材料。Y進(jìn)口材料斷口的分析。進(jìn)口材料斷口的分析。由于圖象景深大，故所得掃描電由于圖象景深大，故所得掃

10、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，掃描電鏡所顯示餓斷口形貌從深層次，高多得多的信息，掃描電鏡所顯示餓斷口形貌從深層次，高景深的角度呈現(xiàn)材料斷裂的本質(zhì)，在材料斷裂原因的分析、景深的角度呈現(xiàn)材料斷裂的本質(zhì)，在材料斷裂原因的分析、事故原因的分析已經(jīng)工藝合理性的判定等方面是一個強(qiáng)有事故原因的分析已經(jīng)工藝合理性的判定等方面是一個強(qiáng)有力的手段。力的手段。 Y直接觀察大試樣的原始表面，直接觀察大試樣的原始表面，它能夠直接觀察直徑它能夠直接觀察直徑100mm100mm，高高50mm50mm，或更大尺寸的試樣，對試樣的形狀沒有任

11、何限制，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(shí)觀察試樣本身物質(zhì)成分不同的襯度（背反射電子象）。實(shí)觀察試樣本身物質(zhì)成分不同的襯度（背反射電子象）。Y 觀察厚試樣，觀察厚試樣，其在觀察厚試樣時，能得到高的分辨率和其在觀察厚試樣時，能得到高的分辨率和最真實(shí)的形貌。最真實(shí)的形貌。 Y觀察試樣的各個區(qū)域的細(xì)節(jié)。觀察試樣的各個區(qū)域的細(xì)節(jié)。由于工作距離大（可大于由于工作距離大（可大于20mm20mm）。焦深大（比透射電子顯微鏡大）。焦深大（比透射電子顯微鏡大1010倍）。樣品室的空倍）。樣品室的空

12、間也大?？梢宰屧嚇釉谌瓤臻g內(nèi)有間也大?？梢宰屧嚇釉谌瓤臻g內(nèi)有6 6個自由度運(yùn)動（即三度個自由度運(yùn)動（即三度空間平移、三度空間旋轉(zhuǎn)）。且可動范圍大，這對觀察不規(guī)空間平移、三度空間旋轉(zhuǎn)）。且可動范圍大，這對觀察不規(guī)則形狀試樣的各個區(qū)域帶來極大的方便。則形狀試樣的各個區(qū)域帶來極大的方便。 Y在在大視場、低放大倍數(shù)大視場、低放大倍數(shù)下觀察樣品，用掃描電鏡觀察試樣下觀察樣品，用掃描電鏡觀察試樣的視場大。大視場、低倍數(shù)觀察樣品的形貌對有些領(lǐng)域是很的視場大。大視場、低倍數(shù)觀察樣品的形貌對有些領(lǐng)域是很必要的，如必要的，如刑事偵察和考古刑事偵察和考古。 Y進(jìn)行進(jìn)行從高倍到低倍的連續(xù)觀察從高倍到低倍的連續(xù)觀察

13、，放大倍數(shù)的可變范圍很寬，放大倍數(shù)的可變范圍很寬，且不用經(jīng)常對焦。這對進(jìn)行且不用經(jīng)常對焦。這對進(jìn)行事故分析事故分析特別方便。特別方便。 Y觀察生物試樣觀察生物試樣。因電子照射而發(fā)生試樣的損傷和污染程度。因電子照射而發(fā)生試樣的損傷和污染程度很小，這一點(diǎn)對觀察一些生物試樣特別重要。很小，這一點(diǎn)對觀察一些生物試樣特別重要。 Y進(jìn)行動態(tài)觀察進(jìn)行動態(tài)觀察。在掃描電鏡中，成象的信息主要是電子信。在掃描電鏡中，成象的信息主要是電子信息，根據(jù)近代的電子工業(yè)技術(shù)水平，即使高速變化的電子信息，根據(jù)近代的電子工業(yè)技術(shù)水平，即使高速變化的電子信息，也能毫不困難的及時接收、處理和儲存，故可進(jìn)行一些息，也能毫不困難的及時

14、接收、處理和儲存，故可進(jìn)行一些動態(tài)過程的觀察，如果在樣品室內(nèi)裝有加熱、冷卻、彎曲、動態(tài)過程的觀察，如果在樣品室內(nèi)裝有加熱、冷卻、彎曲、拉伸和離子刻蝕等附件，則可以通過電視裝置，觀察相變、拉伸和離子刻蝕等附件，則可以通過電視裝置，觀察相變、斷烈等動態(tài)的變化過程。斷烈等動態(tài)的變化過程。 Y從試樣表面形貌獲得多方面資料。掃描電鏡除了從試樣表面形貌獲得多方面資料。掃描電鏡除了觀察表觀察表面形貌外面形貌外還能進(jìn)行還能進(jìn)行成分和元素的分析成分和元素的分析，以及通過電子通道，以及通過電子通道花樣進(jìn)行花樣進(jìn)行結(jié)晶學(xué)分析結(jié)晶學(xué)分析，選區(qū)尺寸可以從，選區(qū)尺寸可以從10m10m到到3m3m。 Y由于掃描電鏡具有上述

15、特點(diǎn)和功能，所以越來越受到科研由于掃描電鏡具有上述特點(diǎn)和功能，所以越來越受到科研人員的重視，用途日益廣泛?，F(xiàn)在掃描電鏡已廣泛用于人員的重視，用途日益廣泛?，F(xiàn)在掃描電鏡已廣泛用于材材料科學(xué)（金屬材料、非金屬材料、納米材料）、冶金、生料科學(xué)（金屬材料、非金屬材料、納米材料）、冶金、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、半導(dǎo)體材料與器件、地質(zhì)勘探、病蟲害的防物學(xué)、醫(yī)學(xué)、半導(dǎo)體材料與器件、地質(zhì)勘探、病蟲害的防治、災(zāi)害（火災(zāi)、失效分析）鑒定、刑事偵察、寶石鑒定、治、災(zāi)害（火災(zāi)、失效分析）鑒定、刑事偵察、寶石鑒定、工業(yè)生產(chǎn)中的產(chǎn)品質(zhì)量鑒定及生產(chǎn)工藝控制工業(yè)生產(chǎn)中的產(chǎn)品質(zhì)量鑒定及生產(chǎn)工藝控制等。等。TEM特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)及應(yīng)用Y透射

16、電鏡特別適合對透射電鏡特別適合對微細(xì)礦物及隱晶質(zhì)礦物和超細(xì)粉體的微細(xì)礦物及隱晶質(zhì)礦物和超細(xì)粉體的形貌及結(jié)構(gòu)分析形貌及結(jié)構(gòu)分析，它決定了偏光顯微鏡分辨率低的不足，它決定了偏光顯微鏡分辨率低的不足，又克服了射線衍射儀不能直接觀察礦物形貌的困難。又克服了射線衍射儀不能直接觀察礦物形貌的困難。Y在透射電鏡中，在透射電鏡中，被觀察粒子的大小一定要大于電子束的波被觀察粒子的大小一定要大于電子束的波長長才能被分辨出來；否則，電子束就會發(fā)生繞射，無法看才能被分辨出來；否則，電子束就會發(fā)生繞射，無法看到粒子。到粒子。Y透射電子顯微鏡在透射電子顯微鏡在材料科學(xué)、生物學(xué)材料科學(xué)、生物學(xué)上應(yīng)用較多。由于電上應(yīng)用較多。

17、由于電子易散射或被物體吸收，故穿透力低，樣品的密度、厚度子易散射或被物體吸收，故穿透力低，樣品的密度、厚度等都會影響到最后的成像質(zhì)量，必須制備更薄的等都會影響到最后的成像質(zhì)量，必須制備更薄的超薄切片超薄切片，通常為通常為50100nm。所以用透射電子顯微鏡觀察時的樣品。所以用透射電子顯微鏡觀察時的樣品需要處理得很薄。常用的方法有：超薄切片法、冷凍超薄需要處理得很薄。常用的方法有：超薄切片法、冷凍超薄切片法、冷凍蝕刻法、冷凍斷裂法等。對于液體樣品，通切片法、冷凍蝕刻法、冷凍斷裂法等。對于液體樣品，通常是掛常是掛預(yù)處理過的銅網(wǎng)預(yù)處理過的銅網(wǎng)上進(jìn)行觀察。上進(jìn)行觀察。TEM特點(diǎn)特點(diǎn)Y優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) YA A

18、、 散射能力強(qiáng)。和散射能力強(qiáng)。和X X射線相比，電子束的散射能力是前者射線相比，電子束的散射能力是前者的一萬倍，因此可以在很微小區(qū)域獲得足夠的衍射強(qiáng)度，的一萬倍，因此可以在很微小區(qū)域獲得足夠的衍射強(qiáng)度，容易實(shí)現(xiàn)容易實(shí)現(xiàn)微、納米區(qū)域的加工與成份研究微、納米區(qū)域的加工與成份研究YB B、 原子對電子的散射能量遠(yuǎn)大于原子對電子的散射能量遠(yuǎn)大于X X射線的散射能力即使射線的散射能力即使是微小晶粒（納米晶體）亦可給出足夠強(qiáng)的衍射。是微小晶粒（納米晶體）亦可給出足夠強(qiáng)的衍射。 YC C分辨率高。分辨率高。其分辨率已經(jīng)優(yōu)于其分辨率已經(jīng)優(yōu)于0.2nm0.2nm，可用來直接觀察，可用來直接觀察重金屬原子像。重金

19、屬原子像。 YD D、 束斑可聚焦。束斑可聚焦。會聚束衍射（納米束衍射），可獲得三會聚束衍射（納米束衍射），可獲得三維衍射信息，有利于分析點(diǎn)群、空間群對稱性。維衍射信息，有利于分析點(diǎn)群、空間群對稱性。 YE E、 成像：正空間信息。成像：正空間信息。 直接觀察結(jié)構(gòu)缺陷；直接觀察原直接觀察結(jié)構(gòu)缺陷；直接觀察原子團(tuán)（結(jié)構(gòu)像）；直接觀察原子（原子像），包括子團(tuán)（結(jié)構(gòu)像）；直接觀察原子（原子像），包括Z Z襯度像。襯度像。 YF F、 衍射：倒空間信息。選擇衍射成像（衍襯像），獲得衍射：倒空間信息。選擇衍射成像（衍襯像），獲得明場、暗場像有利明場、暗場像有利結(jié)構(gòu)缺陷分析結(jié)構(gòu)缺陷分析從結(jié)構(gòu)像可能推出相位

20、信從結(jié)構(gòu)像可能推出相位信息。息。 YG G、 全部分析結(jié)果的數(shù)字化。數(shù)據(jù)數(shù)字化，便于計算機(jī)存全部分析結(jié)果的數(shù)字化。數(shù)據(jù)數(shù)字化，便于計算機(jī)存儲與處理，與信息平臺接軌電子顯微學(xué)不僅是儲與處理，與信息平臺接軌電子顯微學(xué)不僅是X X射線晶體學(xué)射線晶體學(xué)的強(qiáng)有力補(bǔ)充，特別的強(qiáng)有力補(bǔ)充，特別適合微晶、薄膜等顯微結(jié)構(gòu)分析適合微晶、薄膜等顯微結(jié)構(gòu)分析，對，對于于局域微結(jié)構(gòu)分析、尤其是納米結(jié)構(gòu)分析局域微結(jié)構(gòu)分析、尤其是納米結(jié)構(gòu)分析具有獨(dú)特的優(yōu)勢。具有獨(dú)特的優(yōu)勢。Y缺點(diǎn)缺點(diǎn)Y儀器精密價格昂貴。要求儀器精密價格昂貴。要求樣品的厚度很薄樣品的厚度很薄，樣品厚度要在，樣品厚度要在100-200nm100-200nm。因

21、此要制作好的樣品很復(fù)雜。要求條件很高，。因此要制作好的樣品很復(fù)雜。要求條件很高，電子顯微鏡因需在真空條件下工作。電子顯微鏡因需在真空條件下工作。TEM應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域YTEM TEM 廣泛應(yīng)用于生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、地質(zhì)學(xué)廣泛應(yīng)用于生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、地質(zhì)學(xué), ,金金屬、半導(dǎo)體材料、高分子材料、陶瓷、納米材料等領(lǐng)域。屬、半導(dǎo)體材料、高分子材料、陶瓷、納米材料等領(lǐng)域。透射電子顯微鏡在生物、醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用極大地豐富了組織透射電子顯微鏡在生物、醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用極大地豐富了組織學(xué)和細(xì)胞學(xué)的內(nèi)容學(xué)和細(xì)胞學(xué)的內(nèi)容, , 觀察到了許多過去用光學(xué)顯微鏡觀察觀察到了許多過去用光學(xué)顯微鏡觀察不到或觀察不清

22、的細(xì)胞微體結(jié)構(gòu)。不到或觀察不清的細(xì)胞微體結(jié)構(gòu)。YTEM TEM 在材料科學(xué)中可對材料進(jìn)行在材料科學(xué)中可對材料進(jìn)行形貌觀察、物相分析、晶形貌觀察、物相分析、晶體結(jié)構(gòu)觀察、微區(qū)化學(xué)成分分析、元素分布體結(jié)構(gòu)觀察、微區(qū)化學(xué)成分分析、元素分布等進(jìn)行分析等。等進(jìn)行分析等。TEM TEM 可用來分析各種金屬材料可用來分析各種金屬材料, ,無機(jī)非金屬材料無機(jī)非金屬材料, ,高分子材高分子材料料, ,化學(xué)工程材料化學(xué)工程材料, ,納米材料等的納米材料等的微觀形貌、晶體結(jié)構(gòu)微觀形貌、晶體結(jié)構(gòu)。EPMA特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)及應(yīng)用Y電子探針可以對試樣中微小區(qū)域（微米級）的化學(xué)組成進(jìn)行電子探針可以對試樣中微小區(qū)域（微米級）的

23、化學(xué)組成進(jìn)行定性或定量分析。定性或定量分析。Y可以進(jìn)行點(diǎn)、線掃描（得到層成分分布信息）、面掃描分析可以進(jìn)行點(diǎn)、線掃描（得到層成分分布信息）、面掃描分析（得到成分面分布圖像）。（得到成分面分布圖像）。Y能全自動進(jìn)行批量（預(yù)置能全自動進(jìn)行批量（預(yù)置99999999測試點(diǎn)）定量分析。測試點(diǎn)）定量分析。Y由于電子探針技術(shù)具有操作迅速簡便（相對復(fù)雜的化學(xué)分析由于電子探針技術(shù)具有操作迅速簡便（相對復(fù)雜的化學(xué)分析方法而言）、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋直截了當(dāng)、分析過程不損壞樣方法而言）、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋直截了當(dāng)、分析過程不損壞樣品、測量準(zhǔn)確度較高等優(yōu)點(diǎn)，故在品、測量準(zhǔn)確度較高等優(yōu)點(diǎn)，故在冶金、地質(zhì)、電子材料、冶金、地質(zhì)、

24、電子材料、生物、醫(yī)學(xué)、考古生物、醫(yī)學(xué)、考古以及其它領(lǐng)域中得到日益廣泛地應(yīng)用，尤以及其它領(lǐng)域中得到日益廣泛地應(yīng)用，尤其適用于對其適用于對合金的顯微組織和相成分的研究分析，合金的顯微組織和相成分的研究分析，是是礦物測礦物測試分析和樣品成分分析試分析和樣品成分分析的重要工具。此外，它也是分析月球的重要工具。此外，它也是分析月球土壤和月巖的理想儀器。土壤和月巖的理想儀器。EPMA特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)及應(yīng)用Y優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)Y1 1、能進(jìn)行微區(qū)分析?？煞治鰯?shù)個、能進(jìn)行微區(qū)分析?？煞治鰯?shù)個m3m3內(nèi)元素的成分。內(nèi)元素的成分。Y2 2、能進(jìn)行現(xiàn)場分析。無需把分析對象從樣品中取出，可直、能進(jìn)行現(xiàn)場分析。無需把分析對象從樣品

25、中取出，可直接對大塊試樣中的微小區(qū)域進(jìn)行分析。把電子顯微鏡和電接對大塊試樣中的微小區(qū)域進(jìn)行分析。把電子顯微鏡和電子探針結(jié)合，可把在顯微鏡下觀察到的顯微組織和元素成子探針結(jié)合，可把在顯微鏡下觀察到的顯微組織和元素成分聯(lián)系起來。分聯(lián)系起來。Y3 3、分析范圍廣。、分析范圍廣。Z4.Z4.其中，波譜：其中，波譜：Be-U,Be-U,能譜：能譜：Na-UNa-U。Y電子探針的最早應(yīng)用領(lǐng)域是金屬學(xué)。對電子探針的最早應(yīng)用領(lǐng)域是金屬學(xué)。對合金中各組成相、合金中各組成相、夾雜物等可作定性和定量分析夾雜物等可作定性和定量分析，直觀而方便，還能較準(zhǔn)確，直觀而方便，還能較準(zhǔn)確地測定地測定元素的擴(kuò)散和偏析元素的擴(kuò)散和

26、偏析情況。此外，它還可用于研究情況。此外，它還可用于研究金金屬材料的氧化和腐蝕問題，測定薄膜、滲層或鍍層的厚度屬材料的氧化和腐蝕問題，測定薄膜、滲層或鍍層的厚度和成分和成分等，是機(jī)械構(gòu)件失效分析、生產(chǎn)工藝的選擇、特殊等，是機(jī)械構(gòu)件失效分析、生產(chǎn)工藝的選擇、特殊用材的剖析等的重要手段。用材的剖析等的重要手段。EPMA應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域EPMAEPMA與其他設(shè)備的聯(lián)用與其他設(shè)備的聯(lián)用STEM特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)及應(yīng)用Y1. 1. 利用掃描透射電子顯微鏡可以觀察較厚的試樣和低襯度利用掃描透射電子顯微鏡可以觀察較厚的試樣和低襯度的試樣。的試樣。Y2. 2. 利用掃描透射模式時物鏡的強(qiáng)激勵，可以實(shí)現(xiàn)微區(qū)衍射。利

27、用掃描透射模式時物鏡的強(qiáng)激勵，可以實(shí)現(xiàn)微區(qū)衍射。Y3. 3. 利用后接能量分析器的方法可以分別收集和處理彈性散利用后接能量分析器的方法可以分別收集和處理彈性散射和非彈性散射電子。射和非彈性散射電子。Y4. 4. 進(jìn)行高分辨分析、成像及生物大分子分析。進(jìn)行高分辨分析、成像及生物大分子分析。電子顯微鏡分布（武漢）電子顯微鏡分布（武漢）Y測試地點(diǎn)測試地點(diǎn)：武漢工程大學(xué)分析測試中心：武漢工程大學(xué)分析測試中心Y型號：型號：掃描電子顯微鏡掃描電子顯微鏡Y主要技術(shù)指標(biāo)：主要技術(shù)指標(biāo)：Y（1 1）放大倍數(shù)）放大倍數(shù)18-30000018-300000（2 2）分辨率）分辨率4.5nm4.5nm，128KeV1

28、28KeV（3 3）HVHV和和LVLV（4 4）SEISEI和和BEIBEIY附件及功能：附件及功能：Y（1 1）x x光電子能譜儀（光電子能譜儀（2 2）檢測器）檢測器SUTWSUTW（3 3）檢測限）檢測限720ppm720ppm（4 4）可測）可測H H、HeHe、LiLi、BeBe以外的元素以外的元素Y應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍：Y掃描電子顯微鏡適用于觀察和研究材料及生物樣品的微觀表面形貌和掃描電子顯微鏡適用于觀察和研究材料及生物樣品的微觀表面形貌和成分。材料樣品包括塊狀樣品粉末樣品及微顆粒樣品等；生物樣品則成分。材料樣品包括塊狀樣品粉末樣品及微顆粒樣品等；生物樣品則包括經(jīng)過干燥處理的各種生

29、物材料等。電子能譜儀是分析研究固體表包括經(jīng)過干燥處理的各種生物材料等。電子能譜儀是分析研究固體表面成份、結(jié)構(gòu)、元素分布、化學(xué)態(tài)等表面化學(xué)特性方面的重要儀器，面成份、結(jié)構(gòu)、元素分布、化學(xué)態(tài)等表面化學(xué)特性方面的重要儀器， 原則上能分析除原則上能分析除H H、HeHe、LiLi、BeBe以外的所有元素。以外的所有元素。Y測試地點(diǎn)：測試地點(diǎn)：武漢理工大學(xué)材料研究測試中心武漢理工大學(xué)材料研究測試中心Y型號：型號：JSM-5610LVJSM-5610LV掃描電子顯微鏡掃描電子顯微鏡Y生產(chǎn)國別廠家：日本電子株式會社生產(chǎn)國別廠家：日本電子株式會社Y主要技術(shù)指標(biāo)：主要技術(shù)指標(biāo)：Y 高真空模式分辨率：高真空模式分

30、辨率：3.0nm3.0nm；低真空模式分辨率；低真空模式分辨率:4.0nm:4.0nm； 放大倍數(shù)放大倍數(shù): : 18X18X300,000X300,000X；加速電壓加速電壓: 0.5KV-30KV: 0.5KV-30KV；低真空度：低真空度：1Pa1Pa270Pa270Pa；圖；圖像種類像種類: :二次電子像、背散射電子像、成分像、拓?fù)湎瘢欢坞娮酉?、背散射電子像、成分像、拓?fù)湎瘢?圖像輸出方圖像輸出方式：存盤、打印、照像。式：存盤、打印、照像。Y應(yīng)用：應(yīng)用：YJSM-5610LVJSM-5610LV掃描電子顯微鏡配有低真空系統(tǒng)，對非導(dǎo)電樣品可以直接掃描電子顯微鏡配有低真空系統(tǒng)，對非導(dǎo)電樣

31、品可以直接進(jìn)行觀察和分析。在半導(dǎo)體、化工、冶金、礦冶等部門，低真空技術(shù)進(jìn)行觀察和分析。在半導(dǎo)體、化工、冶金、礦冶等部門，低真空技術(shù)有著突出的作用；對于生物樣品，如組織、脂肪、花粉和根莖等，經(jīng)有著突出的作用；對于生物樣品，如組織、脂肪、花粉和根莖等，經(jīng)過特有的簡單處理后，也可以直接觀察。過特有的簡單處理后，也可以直接觀察。Y測試地點(diǎn)：測試地點(diǎn)：華中科技大學(xué)分析測試中心華中科技大學(xué)分析測試中心Y產(chǎn)品型號產(chǎn)品型號: : Sirion 200Sirion 200掃描電子顯微鏡掃描電子顯微鏡Y生產(chǎn)廠家生產(chǎn)廠家: :荷蘭荷蘭FEIFEI公司公司Y儀器介紹儀器介紹:Sirion:Sirion場發(fā)射掃描電子顯

32、微鏡可實(shí)現(xiàn)固體樣品的微觀形貌觀場發(fā)射掃描電子顯微鏡可實(shí)現(xiàn)固體樣品的微觀形貌觀察和微區(qū)能譜成分分析及線分布、面分布分析，可對晶體樣品的晶粒察和微區(qū)能譜成分分析及線分布、面分布分析，可對晶體樣品的晶粒取向和取向關(guān)系等進(jìn)行分析，還可以獲取的電壓下薄樣品的明取向和取向關(guān)系等進(jìn)行分析，還可以獲取的電壓下薄樣品的明/ /暗場掃暗場掃描透射像。描透射像。Y技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù): :分辨率：分辨率：1.5nm ( 10KV)1.5nm ( 10KV)；2.5nm (1KV)2.5nm (1KV)；3.5nm (500V)3.5nm (500V)；標(biāo)；標(biāo)樣放大倍數(shù)：樣放大倍數(shù)：4040倍倍4040萬倍加速電壓：萬倍

33、加速電壓：200 V - 30 kV,200 V - 30 kV, 連續(xù)可調(diào)傾斜連續(xù)可調(diào)傾斜角度：角度：-10-104545；EDAXEDAX能譜能量分辨率能譜能量分辨率130eV130eV，成分范圍，成分范圍BUBU，束斑，束斑影響區(qū)影響區(qū)1m1m左右左右STEMSTEM附件可同時放置附件可同時放置8 8個樣品進(jìn)行掃描透射觀察，對低個樣品進(jìn)行掃描透射觀察，對低原子序數(shù)樣品也可獲得較好襯度的暗場像，特別適合高分子材料、生原子序數(shù)樣品也可獲得較好襯度的暗場像，特別適合高分子材料、生物材料的觀察物材料的觀察OIM/EBSPOIM/EBSP分辨率達(dá)分辨率達(dá)1300130010241024以上，灰度以

34、上，灰度40964096，角度分，角度分辨率達(dá)辨率達(dá)0.50.5以上，用來采集和分析掃描電鏡中的電子背散射衍射花樣，以上，用來采集和分析掃描電鏡中的電子背散射衍射花樣，相鑒定數(shù)據(jù)庫包攬七大晶系，功能十分強(qiáng)大。相鑒定數(shù)據(jù)庫包攬七大晶系，功能十分強(qiáng)大。Y應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍: :廣泛應(yīng)用于物理、化學(xué)、生物、地學(xué)、礦物、金屬、半導(dǎo)體、廣泛應(yīng)用于物理、化學(xué)、生物、地學(xué)、礦物、金屬、半導(dǎo)體、陶瓷、高分子、復(fù)合材料、納米材料等領(lǐng)域的研究和產(chǎn)品檢驗(yàn)。陶瓷、高分子、復(fù)合材料、納米材料等領(lǐng)域的研究和產(chǎn)品檢驗(yàn)。Y測試地點(diǎn)：測試地點(diǎn)：華中科技大學(xué)分析測試中心華中科技大學(xué)分析測試中心Y產(chǎn)品型號產(chǎn)品型號:Nova Nano

35、SEM 450:Nova NanoSEM 450掃描電子顯微鏡掃描電子顯微鏡Y生產(chǎn)廠家生產(chǎn)廠家: :荷蘭荷蘭FEIFEI公司公司Y儀器介紹儀器介紹:Nova NanoSEM 450:Nova NanoSEM 450場發(fā)射掃描電子顯微鏡可實(shí)現(xiàn)固體樣品的場發(fā)射掃描電子顯微鏡可實(shí)現(xiàn)固體樣品的微觀形貌觀察和微區(qū)能譜成分分析及線分布、面分布分析；配備的背微觀形貌觀察和微區(qū)能譜成分分析及線分布、面分布分析；配備的背散射探頭可獲得樣品的成分襯度圖片；配備的低真空探頭可對不導(dǎo)電散射探頭可獲得樣品的成分襯度圖片；配備的低真空探頭可對不導(dǎo)電樣品進(jìn)行形貌及成分分析，而不需要進(jìn)行噴金處理。樣品進(jìn)行形貌及成分分析，而不

36、需要進(jìn)行噴金處理。Y主要附件：超高強(qiáng)度主要附件：超高強(qiáng)度SchottkySchottky場發(fā)射燈絲；場發(fā)射燈絲；SESE、TLDTLD探測器；低真空探探測器；低真空探測器；低真空高分辨探測器；背散射探測器；牛津測器；低真空高分辨探測器；背散射探測器；牛津X-Max 50X-Max 50電制冷能電制冷能譜儀；譜儀；CCDCCD紅外相機(jī)；紅外相機(jī)；Y技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù): :高真空模式分辨率：高真空模式分辨率：1nm ( 15KV)1nm ( 15KV)；1.6 nm (1KV)1.6 nm (1KV)；低真空；低真空模式分辨率：模式分辨率：1.5nm1.5nm（10kV10kV，HelixHelix

37、探測器探測器) )，1.8nm1.8nm（3kVHelix3kVHelix探測器探測器) )；標(biāo)樣放大倍數(shù)：標(biāo)樣放大倍數(shù)：4040倍倍4040萬倍；萬倍；加速電壓：加速電壓加速電壓：加速電壓 50V - 30kV 50V - 30kV，連連續(xù)可調(diào)；傾斜角度：續(xù)可調(diào)；傾斜角度：-10-107070；樣品臺移動范圍：；樣品臺移動范圍：X=Y=110mmX=Y=110mm；EDAXEDAX能譜能量分辨率能譜能量分辨率126eV126eV，成分范圍，成分范圍BUBU，束斑影響區(qū)，束斑影響區(qū)1m1m左右。左右。Y測試地點(diǎn)：測試地點(diǎn)：華中科技大學(xué)分析測試中心華中科技大學(xué)分析測試中心Y產(chǎn)品型號產(chǎn)品型號: :

38、 Tecnai G2 20 Tecnai G2 20透射電鏡透射電鏡Y生產(chǎn)廠家生產(chǎn)廠家: :荷蘭荷蘭FEIFEI公司公司Y儀器介紹儀器介紹: :該儀器屬于當(dāng)今較先進(jìn)的該儀器屬于當(dāng)今較先進(jìn)的200kV200kV分析電鏡，可采用分析電鏡，可采用LaB6LaB6燈絲，燈絲，具有較高的亮度和分辨率具有較高的亮度和分辨率, ,能快速有效地采集和處理信號能快速有效地采集和處理信號, , 并將高分辨并將高分辨圖像、明場圖像、明場/ /暗場圖像、電子衍射和詳細(xì)的微觀分析有機(jī)的結(jié)合起來。暗場圖像、電子衍射和詳細(xì)的微觀分析有機(jī)的結(jié)合起來。配備有既可得到高分辨圖像又可以保持高傾角配備有既可得到高分辨圖像又可以保持高

39、傾角( ( 最大最大4040) )的的S-TWINS-TWIN物物鏡和機(jī)械穩(wěn)定性優(yōu)異、可精確控制樣品的鏡和機(jī)械穩(wěn)定性優(yōu)異、可精確控制樣品的CompuStageCompuStage樣品臺，還配有樣品臺，還配有EDAXEDAX能譜系統(tǒng)，可以進(jìn)行原位的元素成分分析。緊湊的結(jié)構(gòu)、完美的能譜系統(tǒng)，可以進(jìn)行原位的元素成分分析。緊湊的結(jié)構(gòu)、完美的電子光學(xué)系統(tǒng)，全自動的計算機(jī)控制，確保了儀器的長期穩(wěn)定性。電子光學(xué)系統(tǒng)，全自動的計算機(jī)控制，確保了儀器的長期穩(wěn)定性。Y技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù): :放大倍數(shù)放大倍數(shù) ：25x - 1100000 x25x - 1100000 x；樣品最大傾角：；樣品最大傾角：+/-45+/

40、-45（單（單傾桿最大傾角傾桿最大傾角+/-40+/-40；雙傾桿最大傾角；雙傾桿最大傾角+/- 45+/- 45）；分辨率：）；分辨率： 0.248nm0.248nm（點(diǎn)），（點(diǎn)），0.144 nm0.144 nm（線）（線）Y應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍: : 廣泛使用于材料、物理、化學(xué)、地質(zhì)、地理、環(huán)境、生物、廣泛使用于材料、物理、化學(xué)、地質(zhì)、地理、環(huán)境、生物、醫(yī)學(xué)、冶金、陶瓷、半導(dǎo)體等學(xué)科及行業(yè)。醫(yī)學(xué)、冶金、陶瓷、半導(dǎo)體等學(xué)科及行業(yè)。Y測試地點(diǎn)：測試地點(diǎn)：武漢理工大學(xué)材料研究測試中心武漢理工大學(xué)材料研究測試中心Y型號：型號：JEM-2100F STEM/EDSJEM-2100F STEM/EDS場

41、發(fā)射高分辨透射電子顯微鏡場發(fā)射高分辨透射電子顯微鏡Y生產(chǎn)國別、公司：日本，生產(chǎn)國別、公司：日本，JEOLJEOLY主要技術(shù)指標(biāo)：主要技術(shù)指標(biāo)：TEM TEM 分辨力：分辨力：0.23nm0.23nm（點(diǎn)），（點(diǎn)），0.102nm(0.102nm(晶格晶格) )；STEMSTEM分分辨力：辨力：0.20nm0.20nm（晶格）；最小束斑尺寸：（晶格）；最小束斑尺寸：0.5nm0.5nm；放大倍數(shù)：；放大倍數(shù)：5050倍倍11001100萬倍；萬倍；加速電壓：加速電壓：160160 200kV 200kV；EDS XEDS X射線能量分辯力：射線能量分辯力：132eV132eV；元素分析范圍：元素

42、分析范圍：B BU U；分析感量：；分析感量：10-1410-1410-21g10-21gY主要應(yīng)用于材料的形貌、內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和晶體缺陷的觀察；物相鑒定，主要應(yīng)用于材料的形貌、內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和晶體缺陷的觀察；物相鑒定，包括晶胞參數(shù)的電子衍射測定；高分辨晶格和結(jié)構(gòu)像觀察；納米微粒包括晶胞參數(shù)的電子衍射測定；高分辨晶格和結(jié)構(gòu)像觀察；納米微粒和微區(qū)的形態(tài)、大小及化學(xué)成分的點(diǎn)、線和面元素定性定量和分布分和微區(qū)的形態(tài)、大小及化學(xué)成分的點(diǎn)、線和面元素定性定量和分布分析。樣品要求為非磁性的穩(wěn)定的薄膜或粉末，視其分析內(nèi)容進(jìn)行樣品析。樣品要求為非磁性的穩(wěn)定的薄膜或粉末，視其分析內(nèi)容進(jìn)行樣品制備。制備。Y測試地點(diǎn)：測試地點(diǎn)：武漢理工大學(xué)材料研