SEMEDS理论与实践.docx

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SEMEDS理论与实践

CourseofSEM&EDS

硕士研究生课程SEM-EDS理论与实践

（1）

燕山大学材料科学与工程学院

刘世民

2006.12

CourseofSEM&EDS

课程要点

一、电子束与样品的相互作用

二、扫描电子显微镜结构与原理简述

三、X射线能谱仪的结构与原理简述

四、定性分析与定量分析理论介绍

五、分组实验、实验报告与操作注意事项

六、脱机EDS分析软件及帮助文件的复制

CourseofSEM&EDS

一、电子束与样品的相互作用

•散射

•相互作用区

•弹性散射信号源

•非弹性散射产生的信号源

•样品制备技术简述

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电子束与物质相互作用及产生的信息

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SEM&EDS分析样品要求

•扫描电镜和能谱仪分析技术具有广泛适用性

固体（金属、陶瓷、玻璃等无机及有机类）、

生物、矿物、浆状物、液体、纺织品等客观

存在的任何物质

•材料学研究应用中，为了达到最佳分析效果，

需要被观察的样品

A、有一定的机械强度

B、有一定的导电性能

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二、扫描电子显微镜结构

与原理简述

•成像过程

•探测器

•样品和探测器在图像衬度形成中的作用

•图像质量评价

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扫描电子显微镜

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电子探针EPMA与场发射SEM-EDS

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真空

CourseofSEM&EDS

SEM原理示意图

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相关部件介绍

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探测器

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CourseofSEM&EDS

金刚石薄膜

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与非晶硅薄膜

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韧窝状断口

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解理状断口

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二次电子衬度

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分辨能力与放大倍数

SEM的分辨率以二次电子成像的分辨率为指标，

一般是在二次电子图像上找出能够分辨出的最小距

离为代表，以纳米为单位。

SEM放大倍率是靠调整扫描样品上的范围与CRT图像的

比例来实现的。

CRT有效边

长为L，样品上扫描的长度为l

则有放大倍率

，

M=L/l

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SEM景深调节

表5.310mm工作距离时的景深

放大率100μm光阑

（α＝5x10-3rad）

200μm光阑

（α＝10-2rad）

600μm光阑

（α＝3x10-2rad）

10x

50x

4mm

800μm

2mm

400μm

670μm

133μm

100x

500x

1000x

10000x

100000x

400μm

80μm

40μm

4μm

0.4μm

200μm

40μm

20μm

2μm

0.2μm

67μm

13μm

6.7μm

0.67μm

0.067μm

背散射电子图像

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