《材料测试技术及方法》课程教学课件（PPT讲稿）电子显微分析——扫描电子显微分析与电子探针 SEM

第三章电子显微分析之二 扫描电子显微分析与电子探针 第一节扫描电子显微镜(SE)工作原理及构造 第二节像衬原理与应用 第三节电子探针X射线显微分析 (EPMAX 参考书目： 口周维列，王中林主编，扫描电子显微镜学及在纳米技 术中的应用，北京-高等教育出版社2007.3 口戈尔茨坦/（美）等著，扫描电子显微技术与X射线显 微分析，北京-科学出版社，1988.08 1

1 第三章 电子显微分析 之二 扫描电子显微分析与电子探针 第一节 扫描电子显微镜（SEM）工作原理及构造 第二节 像衬原理与应用 第三节 电子探针X射线显微分析（EPMA） 参考书目： 周维列，王中林主编，扫描电子显微镜学及在纳米技 术中的应用， 北京-高等教育出版社 2007.3 戈尔茨坦/(美)等著，扫描电子显微技术与X射线显 微分析，北京-科学出版社，1988.08

教学目的与要求 口理解扫描电子显微镜的工作原理与仪器构造； 口掌握二次电子像与背散射电子像的像衬原理， 并利用该原理学会分析材料形貌的方法； 口理解电子探针X射线显微分析的原理，并学会 材料成分分析的技巧。 2

2 教学目的与要求  理解扫描电子显微镜的工作原理与仪器构造；  掌握二次电子像与背散射电子像的像衬原理， 并利用该原理学会分析材料形貌的方法；  理解电子探针X射线显微分析的原理，并学会 材料成分分析的技巧

SEM 电子枪 ☒ 窗 冈 显象管 1 线圈 醋 1☒ 放大 扫描 变换 发生器 样 信号 信号放大 探测器 和处理 真空系统 心

3 SEM

灯丝， 扫描电路 ]阴极 电子枪 极 会聚镜光阑 视频 ☒ ☒ 会聚镜 放大器 ☑ ☑ D1 D2 阳极 扫描线圈 00起描线圈 D2 D1 000 000 00 物镜光阁 ☒ 闪烁体 收华极 光电倍增臂 光导管 二次电子 样品 样品座 荧光屏 显象管 -1 mm 镜简 100mm

4 D1 D1 D2 D2

从锯齿波发生器B发 出的电流，分别通过偏转 线圈D,D,和D,D2,使显微镜镜筒中的一次电子束和显示 管荧光屏上的亮点偏移。用两个这样的系统产生相互垂直的 偏移，因此，聚焦在试样S上的电子束和显示管上的亮点将 进行之字形同步扫描，分别形成一个长方形光栅。当电子束 在试样S表面扫描时，到达探测器P上的束流随着各点的构 造、组织或形貌的不同而改变，因而，显示管上各点的亮度 也随之而变。所以，从某种意义上说，荧光屏上形成了一个 5

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SEM 实现从SEM现察到EDX分新一停化 岛漳扫猫电子显微镜 Scanning Electron Microscope SSX-550 XL30 ESEM 6

6 SEM 

SEM 3o0

7 SEM

SEM P

8 SEM

SEM he ☑ 9

9 SEM

扫描电镜的特点 透射电镜 扫描电镜 优点 缺点 优点 缺点 分辩高0.2nm 样品制备要求很 直接观察大块试样，样品制备非 放大倍数大106 高 常方便。 景深大、放大倍数连续调节范围 大、分辨本领比较高等特点，所 样品被支撑它的 以它成为固体材料样品表面分析 除放大成像外还 铜网蔽住一部 有效工具，尤其适合于观察比较 能进行结构分析 分，不能进行样 粗糙表面，如材料断口和显微组 品欲测区域的连 织三维形态，SEM不仅能做表面 续观察 形貌分析，而且能配置各种附 件，做表面成分分析及表层晶体 学位向分析。 1965年第一台商用扫描电镜问世，扫描电镜的最大特点是景深 大，图像富有立体感，特别适合于表面形貌的研究

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