扫描电镜实验报告
HUNAN UNIVERSITY
姓名：扫描电镜实验报告
姓名：高子琪
学号：201214010604
一.实验目的
1.了解扫描电镜的基本结构与原理；
2.掌握扫描电镜样品的准备与制备方法；
3.掌握扫描电镜的基本操作并上机操作拍摄二次电子像；
4.了解扫描电镜图片的分析与描述方法。
二．实验设备及样品
1.实验仪器：D5000-X衍射仪
基本组成：1）电子光学系统：电子枪、聚光镜、物镜光阑、样品室等
2）偏转系统：扫描信号发生器、扫描放大控制器、扫描偏转线圈
3）信号探测放大系统
4）图象显示和记录系统
5）真空系统
2.样品：块状铝合金
三.实验原理
1.扫描电镜成像原理
从电子枪阴极发出的电子束，经聚光镜及物镜会聚成极细的电子束（0.00025微米-25微米），在扫描线圈的作用下，电子束在样品表面作扫描，激发出二次电子和背散射电子等信号，被二次电子检测器或背散射电子检测器接收处理后在显象管上形成衬度图象。二次电子像和背反射电子反映样品表面微观形貌特征。而利用特征X射线则可以分析样品微区化学成分。
扫描电镜成像原理与闭路电视非常相似，显像管上图像的形成是靠信息的传送完成的。电子束在样品表面逐点逐行扫描，依次记录每个点的二次电子、背散射电子或X射线等信号强度，经放大后调制显像管上对应位置的光点亮度，扫描发生器所产生的同一信号又被用于驱动显像管电子束实现同步扫描，样品表面与显像管上图像保持逐点逐行一一对应的几何关系。因此，扫描电子图像所包含的信息能很好地反映样品的表面形貌。
2.X射线能谱分析原理
X射线能谱定性分析的理论基础是Moseley定律，即各元素的特征X射线频率ν的平方根与原子序数Z成线性关系。同种元素，不论其所处的物理状态或化学状态如何，所发射的特征X射线均应具有相同的能量。
X射线能谱定性分析是以测量特征X射线的强度作为分析基础，可分为有标样定两分析和无标样定量分析两种。在有标样定量分析中样品内各元素的实测X射线强度，与成份已知的标样的同名谱线强度相比较，经过背景校正和基体
校正，便能算出它们的绝对含量。在无标量定量分析中样品内各元素同名或不同名X射线的实测强度相互比较，经过背景校正和基体校正，便能算出它们的相对含量。如果样品中各个元素均在仪器的检测范围之内，不含羟基、结晶水等检测不到的元素，则它们的相对含量经归一化后，就能得出绝对含量。四．实验过程
1.制备样品
扫描电镜分析的样品主要有粉末样品、固体样品、生物样品等。样品形态不同，则样品制备方法也不同，非导体样品需要喷镀金或铂导电层。本实验采用的是块状样品（铝合金）：
先将块状样品表面研磨抛光，大小不超过20×18平方毫米，将样品用导电胶固定于样品台上。
2.样品测试
1）根据实验要求将样品在样品托上装好；
2）打开扫描电子显微镜样品室，将样品托安装在样品座上；
3）关好样品室，并对样品室抽真空；
4）真空抽好以后，通过软件界面给灯丝加高压，进行样品观察；
5）观察结束以后，关闭灯丝电压，然后对样品室放气；
6）取出样品，仪器回复到初始状态，关闭电脑，仪器电压。
五．数据分析
1.基于对试样表面的析出相的组成分析
上述两组图片中均是对试样表面的析出相进行的分析，从分析的数据可以看出，析出相元素Al为主导，其中Si Fe元素在原子数的摩尔百分数和质量百分数最多，Al的衍射峰强度最大，而Zn C Mg W Na元素均
拥有一个衍射峰。所以析出相中主要成分是Si Fe
2.基于对材料基质的组成成分的分析
（上述是对基质的成分分析，从EDS 能谱图和组成元素含量分析表中可以看出，在基质中，Al 元素占据着绝对的含量92.12 Wt%，其次就是Zn 元素，可以看出本次实验的样品是一种富含铝的合金。
上述基质之中含有Zn 、Mg 、Al
析出相中含有Mg 、Al 、Si 、C 、W 、Fe 、Zn 、Si 、Na
基质和析出相同时含有的元素是Zn 、Mg 、Al ，都富含的元素是Al,其中析出相中同时富含有元素Si 、W ，而基质之中则是Al 元素含量明显的偏多。由此可以看出在合金冷却的过程中，出现了偏析现象。
综合基质和析出相的组成成分可以看出实验样品是Al Si W Fe 组成的合金，W Zn C Na 元素含量很少，会和其他的金属元素生成化合物形式的存在。）
六.扫描电镜的应用
1.材料的组织形貌观察
材料剖面的特征、零件内部的结构及损伤的形貌，都可以借助扫描电镜来判断和分析反射式的光学显微镜直接观察大块试样很方便，但其分辨率、
放大
倍数和景深都比较低而扫描电子显微镜的样品制备简单，可以实现试样从低倍到高倍的定位分析，在样品室中的试样不仅可以沿三维空间移动，还能够根据观察需要进行空间转动，以利于使用者对感兴趣的部位进行连续、系统的观察分析；扫描电子显微图像因真实、清晰，并富有立体感，在金属断口和显微组织三维形态的观察研究方面获得了广泛地应用。
2.层表面形貌分析和深度检测
有时为利于机械加工，在工序之间也进行镀膜处理由于镀膜的表面形貌和深度对使用性能具有重要影响，所以常常被作为研究的技术指标镀膜的深度很薄，由于光学显微镜放大倍数的局限性，使用金相方法检测镀膜的深度和镀层与母材的结合情况比较困难，而扫描电镜却可以很容易完成使用扫描电镜观察分析镀层表面形貌是方便、易行的最有效的方法，样品无需制备，只需直接放入样品室内即可放大观察。
3.微区化学成分分析
在样品的处理过程中，有时需要提供包括形貌、成分、晶体结构或位向在内的丰富资料，以便能够更全面、客观地进行判断分析为此，相继出现了扫描电子显微镜—电子探针多种分析功能的组合型仪器。扫描电子显微镜如配有X 射线能谱（EDS）和X射线波谱成分分析等电子探针附件，可分析样品微区的化学成分等信息材料。一般而言，常用的X射线能谱仪能检测到的成分含量下限为0.1%（质量分数）可以应用在判定合金中析出相或固溶体的组成、测定金属及合金中各种元素的偏析、研究电镀等工艺过程形成的异种金属的结合状态、研究摩擦和磨损过程中的金属转移现象以及失效件表面的析出物或腐蚀产物的鉴别等方面。
4.显微组织及超微尺寸材料的研究
钢铁材料中诸如回火托氏体、下贝氏体等显微组织非常细密，用光学显微镜难以观察组织的细节和特征在进行材料、工艺试验时，如果出现这类组织，可以将制备好的金相试样深腐蚀后，在扫描电镜中鉴别下贝氏体与高碳马氏体组织在光学显微镜下的形态均呈针状，且前者的性能优于后者。但由于光学显微镜的分辨率较低，无法显示其组织细节，故不能区分电子显微镜却可以通过对针状组织细节的观察实现对这种相似组织的鉴别在电子显微镜下（SEM），可清楚地观察到针叶下贝氏体是有铁素体和其内呈方向分布的碳化物组成。七.应用实例
石墨烯即便担载催化剂颗粒仍倾向于聚集，且文献报道的复合催化剂均是溶液合成的粉末，担载到电极表面时需高分子粘接剂，进一步包埋催化活性位点。本课题采用一步电沉积方法制备垂直取向的石墨烯基复合电催化剂，一方面避免使用粘接剂，另一方面可使催化剂的活性位点极大程度暴露，提高催化剂利用效率和加速电化学反应动力学。本项目的研究方案图1所示.
图1 Pd/石墨烯复合材料的电化学制备及燃料电池应用示意图
具体内容如下：
1、氧化石墨烯溶液的制备：采用Improved Hummers法制备氧化石墨，然后将氧化石墨剪碎加入pH=8.0的磷酸缓冲溶液中，再放入超声仪内超声分散2.5h，配置成浓度为0.3g/L的氧化石墨烯胶体分散液。
2、采用一步电沉积法合成纳米材料：①Pd纳米粒子的合成：采用循环伏安法电沉积Na2PdCl4溶液，合成粒径均匀的Pd纳米粒子；②RGO-Pd垂直结构复合材料的合成：采用循环伏安法电沉积Na2PdCl4溶液和氧化石墨烯组成的电沉积溶液，合成RGO-Pd垂直结构复合材料。
3、采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）、拉曼光谱(Raman Spectroscopy)、X-射线衍射（XRD）等测试技术表征材料的形貌和结构，采用电化学工作站表征其电化学性能，研究形貌结构形成的机理；
4、配制浓度为1.0 M的CH3OH和KOH的混合溶液，采用循环伏安法和计时电流法检测不同材料对甲醇的催化氧化活性和稳定性。择优选择特定形态结构材料，研究其在甲醇燃料电池中的应用，探讨构效关系。
扫描电子表征
((
图3扫描电镜图：（A）Pd纳米粒子和（B）VrGO/Pd复合材料图3中（A）图是Pd纳米粒子的扫描电镜图像，可以看到Pd纳米粒子紧密的负载在电极表面，经过统计发现纳米粒子的粒径大约在88 nm左右且发生堆垛，不利于甲醇的催化。（B）图是RGO-Pd复合材料的扫描电镜图像，很显然，这是一种开放式的结构，并且可以发现有些石墨烯片层垂直生长在电极表面，而且石墨烯片层上均匀布满了Pd纳米粒子。这种材料有很多的空洞，具有很大的比表面积，非常利于甲醇的催化。
透射电镜表征
图4VrGO/Pd复合材料的TEM图片
图4为VrGO/Pd的透射电镜图像，图中的黑点是钯纳米粒子，可以看到石墨烯片层上均匀布满了Pd纳米粒子，这与扫描电镜相符合，说明Pd纳米粒子均匀地沉积到了石墨烯片层上。图中的纳米粒子直径约为8 nm。
结论：（1）首次利用电化学方法制备了垂直结构石墨烯复合材料；
（2）RGO-Pd垂直结构复合材料对甲醇具有很好的催化活性和稳定性。
研究成果：采用一步电化学方法可控制备垂直取向的石墨烯基电催化剂。
项目意义
本项目设计制备在电极表面具有垂直取向结构的石墨烯基电催化剂。常规的平躺结构石墨烯将催化剂粒子“夹心”于石墨烯片层间，而垂直取向的石墨烯担载催化剂可使催化剂的活性中心尽可能暴露，完全实现了提高催化剂的利用效率、加快反应物在电催化剂材料中的传质过程及提高电化学反应动力学的目的。项目采用资源较丰富、价格较便宜且具有一定催化活性的非Pt金属（本研究采用Pd）与石墨烯结合，通过电化学沉积法在电极表面原位制备石墨烯基复合电催
化剂。电化学方法具有简单、快速、可控的特点，原位制备的材料与电极表面接合牢固、反应电子传输阻力小，此外，通过改变电化学参数容易地实现材料形貌结构的控制，可达到催化剂活性与稳定性的同步提升。本项目提出的石墨烯形貌结构控制的新思路（石墨烯载体垂直取向）和新技术（电化学沉积），成为了石墨烯基复合电催化剂性能提升的又一个新的重要途径。
如何看电镜照片
小知识 如何看电镜照片及其它 电镜照片具有直观、通俗的特点，一般大家都能看明白。但从电镜专业的角度来说，多了解一些电镜成像的基础知识，对于更好地从电镜照片中得到更多的信息是非常有好处的。图1是一张电镜照片，在图中标出了亮、暗、黑不同的部位，并对形成亮、暗、黑的原因进行了解释。 上面电镜照片是由亮(白)、暗(灰)、黑几种不同色素集合而成，对于正常的二次电子图象来说： （1）亮是代表样品高凸部位、面向检侧器的部位、具有高原子序数元素的部位，导电性能好的部位。 （2）暗则反之。 （3）不同程度的亮暗，即为不同的差异，那些孔洞、缝隙、底下部位呈现黑色。 由于样品的电磁性能、荧光性能，边缘和尖端效应造成的亮度差异，了解、综合这些样品信息，然后才能获得有关该样品形貌的正确断论，从中得到更多的信息。 在区分图象上，还应该注意，对于样品有透明膜的表面或透光外壳等情况，在光学显微镜下可以无妨碍地看清下面或内部的细节形态，虽然有时常常难以分清该细节是在外表还是在内部。但在扫描电镜中情况就不一样，由于电子显微镜只能“看到”5-10nm厚的深度，所以它只反映外表的形态，外表既使覆有很薄的透光层，电镜也是看不到下面细节的。
附：扫描电镜的优点及与光学和透射电镜的比较 扫描电镜的优点很多，其中最重要的一点是景深特别大。同样的放大倍数，扫描电镜的景深一般是光学显微镜的100倍，是透射电镜的1000倍左右。景深大，拍摄出来的照片立体感强，具有更多细节。表1列出了扫描电镜、光学显微镜和透射电镜的主要不同点。 表1 扫描电子显微镜与光学和透射电镜比较表项目光学显微镜(OM) 扫描电镜(SEM) 透射电镜(TEM) 1、分辨本领： 最高 熟练操作容易达到0.1um（紫外光显微镜） 0.2 um 5 um 0.5nm 10nm 100nm 0.1～0.2nm 0.5~0.7nm 5~7nm 2、放大倍数1~2 000倍10~150 000倍100~800 000倍 3、景深短： 0.1mm（约10倍时） 1um （约100倍时） 长： 10mm （约10倍时） 1mm （约100倍时） 10um （约1000倍时） 1um （约10000倍时） 短： 接近扫描电镜，但实 际上为样品厚度所限 制，一般小于100nm 4、视场100mm（1倍时） 10mm （10倍时） 1mm （100倍时） 0.1mm （1000倍时） 10mm （10倍时） 1mm （100倍时） 0.1mm （1 000倍时） 10um （1 0 000倍时） 1um （1 000 000倍时） 2mm （100倍时） 其它同扫描电镜 说明：现在某些光学显微镜，经过光学系统特别是数字化处理后，据报到，其景深可以到达SEM的效果，但实际是否完全一样，尚待验证。
激光加工技术-教学基本要求
高等职业教育激光加工技术专业教学基本要求 专业名称激光加工技术 专业代码580114 招生对象 普通高中毕业生、中职毕业生 学制与学历 三年制，专科 就业面向 本专业覆盖激光加工技术等职业领域的岗位群。 1.毕业生可适应的初始职业岗位有： （1）激光加工设备制造企业的各加工工种岗位、激光加工设备装配、调试、使用、维护、维修等岗位； （2）光电设备、机电设备及相关成套设备的安装、调试、使用与维护。 2.毕业生在获得一定工作经验（进修）后发展职业岗位有： （1) 激光及数控加工设备制造企业的产品营销、生产管理、技术管理、质量控制等企业管理岗位群； （2) 升迁的职业岗位及预计平均获得的时间为三年。 培养目标与规格 一、培养目标 本专业培养德、智、体、美、劳全面发展，适应现代制造业需要，主要面向激光加工设备制造和使用行业，培养从事大功率激光加工设备操作及维护，小功率激光加工设备组装、调试及售后服务等岗位，兼顾光电设备、机电设备及相关成套设备的安装、调试、使用、数控加工设备操作等岗位的高端技能型专门人才。 激光加工设备装配调试、操作使用、销售及售后服务各工种岗位主要包括激光美容仪、激光打标机、激光雕刻机、激光焊接机、激光切割机等设备的生产制造、销售服务、使用维护等岗位构成本专业毕业生初始就业岗位群。 毕业生经过三年左右的工作经验累积或进修，可升迁至激光及数控加工设备制造企业的生产管理（计划员、统计员、调度员、采购员、对外协作员等）、技术管理（工艺师、工装夹具设计师等）、质量控制（对产品质量的控制、检验、分析）、产品营销等企业管理岗位群。 二、培养规格 本专业的职业核心能力主要有： 在掌握激光加工设备本体的装配与调试工艺的基础上，重点掌握激光器光路装置的装配与调试工艺。
lmn3015m激光切割机实训报告.doc
lmn3015m激光切割机实训报告 一、前言 机电机是光、机、电一体化的高科技产品，以其加工精确，快捷、操作简单，自动机电统的切割方机电都非常好，尺寸一致、精确、效率高，成本低等特点。可切割任意形状的图形，开发速度快，由于激光和计算机技术的结合，只要在计算机专用软件上设计，编程、输出，即可实现激光切割、雕刻，可边设计边出产品。激光切割机已是现代制造业的重要标志之一，在我国的制造业中，激光切割机的应用也越来越广泛，是一个企业综合实力的体现。机电 二、实习目的和意义 通过实习，使学生在学完数控技术等相关理论课程的同时，熟练操作数控机床，熟练数控机床的日常维护及常见故障的判断和处理，进一步掌握数控程序的编程方法，以便能够系统、完整的掌握数控技术，更快更好的适应机械专业的发展和需要。 三、实习内容与要求 1、掌握五轴激光切割机成型加工的原理，熟悉该激光机工艺的特点和应用。 2、通过激光切割工艺规程的设计，使学生熟练的掌握激光切割工艺的要求及加工工艺的设计。
3、熟悉五轴激光切割机使用，观察工艺参数选择与加工效果的关系；了解脉冲宽度、加工电流对成型精度的影响 4、了解激光切割机的操作方法 四、实习地点与设备： 实习地点：唐山金沙燃烧热能股份有限公司 唐山金沙燃烧热能股份有限公司地处河北省东北部迁安市境内，北依燕山，南临渤海，西接京津唐，享有得天独厚的资源条件和区位、交通优势。是设计制造各类燃烧设备、热能设备的民营科技型企业，公司于2016年底新三板挂牌上市，股票代码为870389。。通过技术创新和自主研发，现已拥有3项发明专利（煤粉燃烧系统）和30余项实用新型专利，在同行业中处于技术领先位置。拥有一支高技术、高素质、专业经验丰富、凝结力强的研发团队和员工队伍。 实习设备：lmn3015m激光切割机 适用范围广，激光切割机提供了两种加工方式，即切割和雕刻，其中切割是指切割机沿图形或文字的轮廓进行加工，也可以进行分色切割，即根据软件中设定不同颜色的线条，切割出不同的深度。雕刻是指切割机根据点阵位图逐行逐列的加工出整个图形或文字，在雕刻方式下，切割机可以进行坡度雕刻，即在凸起线条的根部雕刻出具有一定倾角的斜面，增加凸起线条的强度，适用于制作印章，印刷胶板等，扫描方式可以制作半色调图，即以点的疏密度表现颜色的深浅，成品据有黑白照片的效果。
扫描电镜实验报告
扫描电镜分析实验 一实验目的 1. 了解扫描电子显微镜的原理、结构； 2. 运用扫描电子显微镜进行样品微观形貌观察。 二实验原理 扫描电镜（SEM）是用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像。试样为块状或粉末颗粒，成像信号可以是二次电子、背散射电子或吸收电子。其中二次电子是最主要的成像信号。由电子枪发射的电子，以其交叉斑作为电子源，经二级聚光镜及物镜的缩小形成具有一定能量、一定束流强度和束斑直径的微细电子束，在扫描线圈驱动下，于试样表面按一定时间、空间顺序作栅网式扫描。聚焦电子束与试样相互作用，产生二次电子发射以及背散射电子等物理信号，二次电子发射量随试样表面形貌而变化。二次电子信号被探测器收集转换成电讯号，经视频放大后输入到显像管栅极，调制与入射电子束同步扫描的显像管亮度，得到反映试样表面形貌的二次电子像。扫描电镜由下列五部分组成，如图1（a）所示。各部分主要作用简介如下： 1.电子光学系统 它由电子枪、电磁透镜、光阑、样品室等部件组成，如图1（b）所示。为了获得较高的信号强度和扫描像，由电子枪发射的扫描电子束应具有较高的亮度和尽可能小的束斑直径。常用的电子枪有三种形式：普通热阴极三极电子枪、六硼化镧阴极电子枪和场发射电子枪，
其性能如表2所示。前两种属于热发射电子枪，后一种则属于冷发射电子枪，也叫场发射电子枪。由表可以看出场发射电子枪的亮度最高、电子源直径最小，是高分辨本领扫描电镜的理想电子源。 电磁透镜的功能是把电子枪的束斑逐级聚焦缩小，因照射到样品上的电子束斑越小，其分辨率就越高。扫描电镜通常有三个磁透镜，前两个是强透镜，缩小束斑，第三个透镜是弱透镜，焦距长，便于在样品室和聚光镜之间装入各种信号探测器。为了降低电子束的发散程度，每级磁透镜都装有光阑；为了消除像散，装有消像散器。 六硼化镧阴极电子枪105～1061～10 ≈500 10－4 场发射电子枪107～108 0.01～ 0.1 ≈5000 10-7～10－8 样品室中有样品台和信号探测器，样品台还能使样品做平移运动。 2.扫描系统 扫描系统的作用是提供入射电子束在样品表面上以及阴极射线管电子束在荧光屏上的同步扫描信号。 3.信号检测、放大系统 样品在入射电子作用下会产生各种物理信号、有二次电子、背散射电子、特征X射线、阴极荧光和透射电子。不同的物理信号要用不同类型的检测系统。它大致可分为三大类，即电子检测器、阴极荧光
S4800扫描电镜操作说明书
冷场发射扫描电子显微镜S4800操作说明（普通用户） 燕山大学材料学院材料管A104（场发射，钨灯丝） 编写人：李月晴吕益飞 普通用户在熟练操作1个月后，如无不良记录，可申请高级用户培训。 高倍调清晰：局部放大(Red) →聚焦Focus→消像散 一、日常开机 1，开启冷却循环水电源。 2，按下Display开关至，PC自动开机进入用户界面并自动运行PC_SEM程序，以空口令登入。 3，打开信号采集开关，位置打到1，为打开。 4，打开电源插排的开关。 5，打开装有EDS软件的主机电源。 6，记录仪器运行参数(右下角Mainte)，即钨灯丝真空度。如：IP1：0.0×10-8Pa；IP2：0.0×10-8Pa； IP3：9.6×10-7Pa。PeG-1，<1×10-3；PeG-2，<1×10+2。 注意：PeG≤1×10-3Pa时才能加高压测量。记录的参数：①点Flashing时会显示：In2(Ie)Flashing时电流最大值，如32.9μA；②加上高压后会显示，V ext=3.4kV。 二、轰击（点flashing，即在阴极加额外电压） 目的：高温去除针尖表面吸附的气体 1，最好在每天开始观察样品前一时做flashing； 2，选择flashing intensity为2 ； 3，若flashing运行时Ie小于20μA，则反复执行直至Ie值超过20μA且不再增加。 4，若flashing后超过8个小时仍继续使用，重新执行flshing 。 三、加液氮 容积不要超过1L，能维持4~6h。 四、样品制备及装入 样品制备简单，对样品要求较低，只要能放进样品室，都可进行观察。 1，化学上和物理上稳定的干燥固体，表面清洁，在真空中及在电子束轰击下不挥发或变形，无放射性和腐蚀性。 2，样品必须导电，非导电样品，可在表面喷镀金膜。 3，带有磁性的样品，由于物镜有强磁性，制样必须非常小心，防止在强磁场中样品被吸入
(完整word版)激光光束分析实验报告讲解
激光光束分析实验报告 引言 1960年，世界上第一台激光器诞生。激光作为一种相干光源，以其高亮度、高准直性、高单色性的优点，一直在各种生产和研究领域发挥着重要的作用。 虽然激光具有上述优点，然而严格地说，激光并不是平面光束，而是一种满足旁轴近似的旁轴波。由稳定谐振腔发出的激光束大多为高斯光束，其主要参数为光束宽度、光束发散角和光束传播因子。由于这几个参数不同，不同激光束的质量也就有了差别，因此就需要制定评价光束质量的普适方法。常用来评价光束 质量的因子有：衍射极限倍数因子、斯特列耳比、环围能量比、因子和因子的倒数K因子（通常称为光束传播因子）。其中因子为国际ISO组织推荐的评价标准，也是我们在实验中采用的评价标准。 因子的定义为： 其中为实际光束束腰宽度，为实际光束远场发散角。 采用因子时，作为光束质量比较标准的是理想高斯光束。基模(模) 高斯光束有最好的光束质量，其，可以证明对于一般的激光光束有。因子越大，实际光束偏离理想高斯光束越远，光束品质越差。当高斯光束通过无像差、衍射效应可忽略的透镜、望远镜系统聚焦或扩束镜时，虽然光腰尺寸或远场发散角会发生变化，但光束宽度和发散角之积不变，是几何光学中的拉格朗日守恒量。 实验原理
如图选定坐标系。设光束的束腰位置为，束腰直径为，远场发散角为。为了简化问题，假设光束关于束腰对称，则可求出传播轴上任一垂直面上的光束直径。光束传播方程的一级近似为： 光束的因子为： 其中n为传播介质折射率，为光束波长。对于束腰宽度和远场发散角， 可用如下方法测得。 本实验中，我们采用的CCD能够测量在柱坐标系中传播轴上任一垂直面上的光束能量密度函数。由于能量密度函数关于传播轴中心对称，故在分布函数中没有自变量。对于高斯光束，可以证明： 其中： 因此只要测出能量密度函数就可以求出传播轴上任一垂直面上的光束直径。 有了测量光束直径的方法后，分别在轴向位置处测量能量密度函数，求出光束直径和，之后将其代入光束传播的一级近似方程
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扫描电镜实验报告 姓名：xxx 专业：xxx 学号：xxxxxxxx 一、实验目的 1. 了解扫描电镜的构造及工作原理； 2.学习扫描电镜的样品制备； 3. 学习扫描电镜的操作； 3. 利用扫描电镜对铝粉的形貌进行观察。 二、实验原理 扫描电镜原理是由电子枪发射并经过聚焦的电子束在样品表面扫描，激发样品产生各种物理信号，经过检测、视频放大和信号处理，在荧光屏上获得能反映样品表面各种特征的扫描图像。扫描电镜由下列五部分组成，主要作用简介如下： 1．电子光学系统。其由电子枪、电磁透镜、光阑、样品室等部件组成。为了获得较高的信号强度和扫描像，由电子枪发射的扫描电子束应具有较高的亮度和尽可能小的束斑直径。常用的电子枪有三种形式：普通热阴极三极电子枪、六硼化镧阴极电子枪和场发射电子枪。前两种属于热发射电子枪；后一种则属于冷发射电子枪，也叫场发射电子枪，其亮度最高、电子源直径最小，是高分辨本领扫描电镜的理想电子源。电磁透镜的功能是把电子枪的束斑逐级聚焦缩小，因照射到样品上的电子束斑越小，其分辨率就越高。扫描电镜通常有三个磁透镜，前两个是强透镜，缩小束斑，第三个透镜是弱透镜，焦距长，便于在样品室和聚光镜之间装入各种信号探测器。为了降低电子束的发散程度，每级磁透镜都装有光阑；为了消除像散，装有消像散器。样品室中有样品台和信号探测器，样品台还能使样品做平移、倾斜、转动等运动。 2. 扫描系统。扫描系统的作用是提供入射电子束在样品表面上以及阴极射线管电子束在荧光屏上的同步扫描信号。 3. 信号检测、放大系统。样品在入射电子作用下会产生各种物理信号、有二次电子、背散射电子、特征X射线、阴极荧光和透射电子。不同的物理信号要用不同类型的检测系统。它大致可分为三大类，即电子检测器、阴极荧光检测器和X射线检测器。 4. 真空系统。镜筒和样品室处于高真空下，它由机械泵和分子涡轮泵来实现。开机后先由机械泵抽低真空，约20分钟后由分子涡轮泵抽真空，约几分钟后就能达到高真空度。此时才能放试样进行测试，在放试样或更换灯丝时，阀门会将镜筒部分、电子枪室和样品室分别分隔开，这样保持镜筒部分真空不被破坏。 5. 电源系统。其由稳压、稳流及相应的安全保护电路所组成，提供扫描电镜各部分所需要的电源。
激光脉冲测距实验报告
百度文库- 让每个人平等地提升自我 激光脉冲测距 组长：孙汉林(制作PPT) 组员：张莹（讲解） 吕富敏（制作报告）
目录 一工作原理 (3) （1）测距仪工作原理 (3) （2）激光脉冲测距仪光学原理结构 (3) （3）测距仪的大致结构组成 (4) （4）主要的工作过程 (4) （5）激光脉冲发射、接收电路板组成及工作原理 (5) 二激光脉冲测距的应用领域 (5) 三关键问题及解决方法 (6) （1）优点 (6) （2）问题及解决方案 (7)
一工作原理 （1）测距仪工作原理 现在就脉测距仪冲激光测距简要叙述其工作原理。简单地讲，脉冲法测距的过程是这样的：测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收，测距仪同时记录激光往返的时间t，光速 c 和往返时间t 的乘积的一半，就是测距仪和被测量物体之间的距离。一般一个典型的激光测距系统应具备以下四个模块：激光发射模块；激光接收模块；距离计算与显示模块；激光准直与聚焦模块，如图2-1 所示。系统工作时，由发射单元发出一束激光，到达待测目标物后漫反射回来，经接收单元接收、放大、整形后到距离计算单元计算完毕后显示目标物距离。在测距点向被测目标发射一束强窄激光脉冲，光脉冲传输到目标上以后，其中一小部分激光反射回测距点被测距系统光功能接收器所接受。假定光脉冲在发射点与目标间来回一次所经历的时间间隔为t，那么被测目标的距离 D 为：式中：c 为激光在大气中的传播速度；D 为待测距离；t 为激光在待测距离上的往返时间。 R=C*T/2 (公式1) 图一脉冲激光测距系统原理框图 （2）激光脉冲测距仪光学原理结构
扫描电镜实验报告
扫描电镜实验报告 一实验目的 1 了解扫描电镜的发展，原理，应用范围。 2 初步掌握扫描电镜的使用及其注意事项。 二实验仪器及样品 JEOL扫描电镜；硫酸钙晶须。 三实验原理 扫描电镜，全称为扫描电子显微镜，英文为scanning electron microscope（SEM），是一种用于观察物体表面结构的电子光学仪器。 1 扫描电镜的原理 扫描电子显微镜的制造是依据电子与物质的相互作用。当一束高能的人射电子轰击物质表面时，被激发的区域将产生二次电子、俄歇电子、特征x射线和连续谱X射线、背散射电子、透射电子，以及在可见、紫外、红外光区域产生的电磁辐射。同时，也可产生电子-空穴对、晶格振动(声子)、电子振荡(等离子体)。如对二次电子、背散射电子的采集，可得到有关物质微观形貌的信息；对X射线的采集，可得到物质化学成分的信息。扫描电镜的工作原理是用一束极细的电子束扫描样品，在样品表面激发出次级电子，次级电子的多少与电子束入射角有关，也就是说与样品的表面结构有关，次级电子由探测体收集，并在那里被闪烁器转变为光信号，再经光电倍增管和放大器转变为电信号来控制荧光屏上电子束的强度，显示出与电子束同步的扫描图像。图像为立体形象，反映了标本的表面结构。 2扫描电镜的结构 （1）镜筒镜筒包括电子枪、聚光镜、物镜及扫描系统。其作用是产生很细的电子束(直径约几个nm)，并且使该电子束在样品表面扫描，同时激发出各种信号。 （2）电子信号的收集与处理系统在样品室中，扫描电子束与样品发生相互作用后产生多种信号，其中包括二次电子、背散射电子、X射线、吸收电子、俄歇(Auger)电子等。在上述信号中，最主要的是二次电子，它是被入射电子所激发出来的样品原子中的外层电子，产生于样品表面以下几纳米至几十纳米的区域，其产生率主要取决于样品的形貌和成分。通常所说的扫描电镜像指的就是二次电子像，它是研究样品表面形貌的最有用的电子信号。检测二次电子的检测器的探头是一个闪烁体，当电子打到闪烁体上时，就在其中产生光，这种光被光导管传送到光电倍增管，光信号即被转变成电流信号，再经前置放大及视频放大，电流信号转变成电压信号，最后被送到显像管的栅极。 （3）电子信号的显示与记录系统扫描电镜的图象显示在阴极射线管(显像管)上，并由照相机拍照记录。显像管有两个，一个用来观察，分辨率较低，是长余辉的管子；另一个用来照相记录，分辨率较高，是短余辉的管子。 （4）真空系统及电源系统扫描电镜的真空系统由机械泵与油扩散泵组成。电源系统供给各部件所需的特定的电源。 3扫描电镜的用途 扫描电镜最基本的功能是对各种固体样品表面进行高分辨形貌观察。大景深图像是扫描电镜观察的特色，例如：生物学，植物学，地质学，冶金学等等。观察可以是一个样品的表
激光加工实验报告要求
激光打标实验 一、实验目的： 通过实验，了解典型激光打标机结构组成、加工特点、基本原理及应用场合；学会利用激光打标的控制软件进行简单图形的编辑；在此基础上，掌握激光打标机的基本操作方法。 二、实验要求： 1. 熟悉激光打标机的结构及各部分的作用，重点为光学谐振腔和振镜部分； 2. 熟悉激光打标机的控制软件及操作，学会简单图形的编辑及参数设置； 3. 了解激光打标工艺参数的选择与加工质量之间的关系； 4. 典型材料和图案的激光打标工艺设计及设备的简单操作。 三. 实验报告要求 1.简要叙述激光打标机的工作原理 YAG/M50型激光打标机基本工作原理 2.画出激光器关键组成部分光学谐振腔及振镜的示意图 光学谐振腔部分示意图
振镜部分的示意图 3.分析激光打标机加工的结构特点和性能参数 结构特点 性能参数 4.根据加工后的图形定性分析激光打标时不同激光参数对加工表面质量和加工效率影响的规律。 a．有效矢量步长(建议值：0．01mm) 作用：笔画划分成许多等份，每份的长度。 太大：打标出的笔画不够精细，稀疏，无深度，打标速度快。 太小：打标山的笔画精细，致密，有深度，打标速度慢。
b．有效矢量步间延时(建议值：20us) 作用：走每份笔画步长所需时间。 太大：打标出的笔画精细，致密，有深度，打标速度慢。 太小：打标出的笔画不够精细，稀疏，无深度，打标速度快。 c．空矢量步长(建议值：0．03us) 作用：空笔画划分成许多等份，每份的长度。 太大：空笔画处理时间短，打标总时间减少，但会出现笔画相连的情况。太小：空笔画处理时间长，打标总时间增加。 d．空矢量步间延时(建议值：20us) 作用：走每份空笔画步长所需时间。 太大：空笔画处理时间K，打标总时间增加。 太小：空笔画处理时间短，打标总时间减少，但会出现笔画相连的情况。 e．激光开延时(建议值：2step) 作用：一个笔画结束后，到另一个笔画的开始，由于存在着首脉冲问题，开始点会形成重点。让振镜往前走一段距离，再打开激光， 太大：振镜往前走得太多，激光才打开，笔画的开始会不够长。 太小：振镜往前走得太少，激光就打开，笔画开始点会出现重点。 5. 思考题：阐述目前激光打标机的主要应用行业，并列举典型适用产品类型。
SEM扫描电镜结构与断口观察
扫描电镜结构与断口观察 一、实验目的： 1、了解扫描电镜的基本结构，成相原理； 2、掌握电子束与固体样品作用时产生的信号和各种信号在测试分析中的作用； 3、了解扫描电镜基本操作规程； 4、掌握扫描电镜样品制备技术； 5、掌握韧性断裂、脆性断裂的典型断口形貌。 二、实验原理： 1、扫描电子显微镜的构造和工作原理： 扫描电子显微镜(Scanning Electronic Microscopy, SEM)。扫描电镜是介于透射电镜和光学显微镜之间的一种微观性貌观察手段，扫描电镜的优点是，①有较高的放大倍数，20-30万倍之间连续可调；②有很大的景深，视野大，成像富有立体感，可直接观察各种试样凹凸不平表面的细微结构；③试样制备简单。目前的扫描电镜都配有X射线能谱仪装置，这样可以同时进行显微组织性貌的观察和微区成分分析，因此它像透射电镜一样是当今十分有用的科学研究仪器。 扫描电子显微镜是由电子光学系统，信号收集处理、图象显示和记录系统，真空系统三个基本部分组成。 其中电子光学系统包括电子枪、电磁透镜、扫描线圈和样品室。扫描电子显微镜中的各个电磁透镜不做成相透镜用，而是起到将电子束逐级缩小的聚光作用。一般有三个聚光镜，前两个是强磁透镜，可把电子束缩小；第三个透镜是弱磁透镜，具有较长的焦距以便使样品和透镜之间留有一定的空间，装入各种信号接收器。扫描电子显微镜中射到样品上的电子束直径越小，就相当于成相单元的尺寸越小，相应的放大倍数就越高。 扫描线圈的作用是使电子束偏转，并在样品表面做有规则的扫动。电子束在样品上的扫描动作和显相管上的扫描动作保持严格同步，因为它们是由同一个扫描发生器控制的。电子束在样品表面有两种扫描方式，进行形貌分析时都采用光栅扫描方式，当电子束进入上偏转线圈时，方向发生转折，随后又有下偏转线圈使它的方向发生第二次转折。发生二次偏转的电子束通过末级透镜的光心射到样品表面。在电子束偏转的同时还带用逐行扫描的动作，电子束在上下偏转线圈的作用下，在样品表面扫描出方形区域，相应地在样品上也画出一帧比例图像。样品上各点受到电子束轰击时发出的信号可由信号探测器收集，并通过显示系统在
激光实验报告讲解
激光实验报告 He-Ne 激光器模式分析 一．实验目的与要求 目的：使学生了解激光器模式的形成及特点，加深对其物理概念的理解；通过测 试分析，掌握模式分析的基本方法。对本实验使用的重要分光仪器——共焦球面扫描干涉仪，了解其原理，性能，学会正确使用。 要求：用共焦球面扫描干涉仪测量He-Ne 激光器的相邻纵横模间隔，判别高阶 横模的阶次；观察激光器的频率漂移记跳模现象，了解其影响因素；观察激光器输出的横向光场分布花样，体会谐振腔的调整对它的影响。 二．实验原理 1.激光模式的一般分析 由光学谐振腔理论可以知道，稳定腔的输出频率特性为： L C V mnq η2= [1q (m 2n 1)+++π]cos -1[(1—1 R L )(1—2R L )]1/2 (17) 其中：L —谐振腔长度； R 1、R 2—两球面反射镜的曲率半径； q —纵横序数； m 、n —横模序数； η—腔内介质的折射率。 横模不同（m 、n 不同），对应不同的横向光场分布（垂直于光轴方向），即有不同的光斑花样。但对于复杂的横模，目测则很困难。精确的方法是借助于仪器测量，本实验就是利用共焦扫描干涉仪来分析激光器输出的横模结构。 由（17）式看出，对于同一纵模序数，不同横模之间的频差为： )(12' ':n m L C n m mn ??πηυ?+= cos -1[（1－1R L ）(1－2 R L )]1/2 （18） 其中：Δm=m －m ′；Δn=n －n ′。对于相同的横模，不同纵模间的频差为 q L C q q ?ηυ?2':= 其中：Δq=q －q ′，相邻两纵模的频差为
L C q ηυ?2= （19） 由（18）、（19）式看出，稳定球面腔有如图2—1的频谱。 （18）式除以（19）式得 cos )(1'':n m n m mn q ??πν??+=-1[(1－1R L )(1－2 R L )]1/2 （20） 设：q n m mn υ?υ??'':= ； S= π 1 cos -1[(1－)]1)(21R L R L -1/2 Δ表示不同的两横模（比如υ00与υ 10）之间的频差与相邻两纵模之间的频差之 比，于是（20）式可简写作： S n m ? = ?+?)( （21） 只要我们能测出Δ，并通过产品说明书了解到L 、R 1、R 2（这些数据生产厂家常给出），那么就可以由（21）式求出（Δm +Δn ）。如果我们选取m=n=0作为基准，那么便可以判断出横模序数m 、n 。例如，我们通过测量和计算求得（Δm +Δn ）=2，那么，激光器可能工作于υ00、υ10、υ01、υ11、υ20、υ02。 2. 共焦球面扫描干涉仪的基本工作原理 共焦球面扫描干涉仪由两块镀有高反射率的凹面镜构成，如图2—2。反射镜的曲率半径R 1=R 2=L 。 图 2-2
电镜实验报告
贴壁培养细胞表面形貌的扫描电镜观察 【实验目的】 1.了解扫描电镜生物样品制备的基本过程 2.了解扫描电镜的基本操作 【实验原理】 扫描电镜的基本原理：扫描电子显微镜是以能量为1-30KV间的电子束，以光栅状扫描方式照射到被分析试样的表面上，利用入射电子和试样表面物质相互作用所产生的二次电子和背散射电子成象，获得试样表面微观组织结构和形貌信息。 其核心是电子光学系统，又分为两个部分：电子枪和透镜系统。 电子枪：提供电子束。来自热阴极或场发射阴极的电子被1-30KV的电压加速，由阳极孔射出，形成一交叉电子束。其交叉斑对于热阴极为10-50μm，对于场发射阴极为10-100nm。 透镜系统：由两个或三个电磁透镜组成，改变透镜的励磁电流可连续调节透镜的焦距，在透镜系统的作用下，能将电子枪形成的电子束交叉斑缩小，在样品的表面形成最小直径为3-10nm的电子束照射斑。 （图1）扫描电镜的基本构造示意图 相互作用：当电子束轰击样品表面时，一部分的能量转变成热能，还有部分的能量由于电子与样品原子的相互作用而发射出各种有用的信息，其中包括二次电子、背散射电子、俄歇电子等等。 二次电子：入射电子使样品原子激发所产生的电子，能量较低，一般小于50eV。具体来讲，它是由入射电子与核外松散的被束缚的外层电子之间发生非弹性散射的结果。松散的外层电子由于入射电子能量的降低而获得一定能量而脱离原有的轨道，而为人们所探测
到；但如果它们产生在样品表面以下100?的地方，则这些二次电子被样品强烈吸收，难以逃逸。因此二次电子反映样品表面以下100?的一个薄区域的情况。 成像原理：来自扫描发生器的扫描信号分别送给电子光学系统的扫描线圈和显象管的扫描线圈，让电子束与显象管的阴极射束做同步扫描，使阴极射束在荧光屏上的照射点与电子束在样品上的照射点一一对应，样品上的物点在电子束作用下所产生的信号被检测器随时检出，经视频放大器放大后控制显象管阴极射束的强度使荧光屏上象点的亮度受试样上物点所产生的信号的大小的调制，从而得到与样品性质有关的图象。 临界点干燥：临界点干燥技术是实验室中为保持较好的样品外形而常用的一种干燥方法，因为细胞或者组织如果在空气或真空环境中进行干燥，待观测表面将会塌陷或遭受其他损伤。干燥过程中，我们常用临界点较低的液化气体，一般采用液态CO2 取代乙酸异戊酯，然后升温，让液体瞬间汽化，将样品表面的其他物质都带走，实现干燥操作。 干燥器：主体是一个集成有加热冷却夹套的压力干燥器，干燥器上装有各种控制阀、温度计、压力表和支架，圆柱舱的一端装有可拆式观察窗，另一端装有可拆式进样门等等。在使用临界点干燥液取代载液乙酸戊酯之后，关闭所有阀门，开始水浴加热。此时，液/气弯界面将扩散消失，舱内仅剩下气体。稍稍开启排气阀，待气体排出后，组织样本的干燥即完成。 【实验仪器、材料、试剂及用品】 1) 仪器：扫描电镜（HITACHI S-4800）、临界点干燥仪（HITACHI HCP-2）、离子溅射镀膜仪（EIKO IB-3） 2) 材料：贴壁培养细胞（HeLa细胞） 3) 试剂：2.5%戊二醛溶液、磷酸缓冲液、乙酸异戊酯、乙醇、双蒸水等 4) 用品：培养皿、盖玻片、镊子、移液器、双面胶带、扫描电镜样品台等 【实验步骤】 1）取样、清洗：对多数的生物材料而言，要经过扫描电镜观察其表面，首先必须采用化学或物理方法将其固定、脱水和干燥，然后喷金以提高材料的导电性和二次电子产额。第一步则是将培养好的样品放入小培养皿中，用0.1mol/l的磷酸缓冲液把样品表面的附着物清洗干净。 2）固定：用移液枪取1ml的2.5%的戊二醛溶液固定1h，然后用0.1mol/l的磷酸缓冲液再次清洗。（理论上也可用1%的四氧化锇单固定，四氧化锇也可以良好地保存组织细胞
材料基础知识
应力：应力（工程应力或名义应力）σ=P/A。式中，P为载荷；A。为试样的原始截面积 应变：应变（工程应变或名义应变）ε=（L-L。）/L。；L。为试样的原始标距长度一般是（20mm 25mm 50mm）引伸计；L为试样变形后的长度 拉伸的应力应变曲线斜率就是拉伸模量。拉伸模量大，拉伸性能好 拉伸模量：（Tensile Modulus）是指材料在拉伸时的弹性，其计算公式如下：拉伸模量（㎏/c㎡)=△f/△h(㎏/c㎡) 其中，△f表示单位面积两点之间的力变化，△h表示以上两点之间的距离变化。更具体地说，△h=（L-L0）/L0，其中L0表示拉伸长前的长度，L表示拉伸长后的长度。 霍普金森压杆应变率：g.mm-3 强度： 模量： 模量＝拉伸强度/应变应力应变曲线中最高的拉伸强度通常是最大的应力 力学性能表征量:拉压弯剪 ESEM 环境扫描电镜：environment scanning electron microscope Infiltration 渗透渗透物 XRD：X-ray diffraction ，X射线衍射，通过对材料进行X射线衍射，分析其衍射图谱，分析材料的成分等 闪点（Flash point）是指可燃性液体挥发出的蒸汽在与空气混合形成可燃性混合物并达到一定浓度之后，遇火源时能够闪烁起火的最低温度。在这温度下燃烧无法持续，但如果温度继续攀升则可能引发大火。和着火点（Fire Point）不同的是，着火点是指可燃性混合物能够持续燃烧的最低温度，高于闪点。闪点的高低也是染液是否安全的重要指标。 剥离强度（peel strength）：粘贴在一起的材料，从接触面进行单位宽度剥离时所需要的最大力。剥离时角度有90度或180度，单位为：牛顿/米（N/m）。它反应材料的粘结强度。如安全膜与玻璃。 MWK 多轴向径向编织复合材料Multi-axial warp knitted Threshold strain level 阈值应变水平 Longitudinal and transverse 横向和纵向的 Through-thickness reinforcement of polymer laminates Changes in the interior structure and mechanical response of composite materials may occur under such conditions内部结构的变化和复合材料的力学响应可能发生在这种情况下 tensile strength and modulus 拉伸强度和模量 specific strength 比强度；强度系数 specific modulus比模量
激光加工机械安全要求
激光加工机械安全要求（GB/T18490-2001） 前言 本标准的第5章、第6章、第7章、第8章为强制性的，其余为推荐性的。 本标准等效采用了ISO 11553：1996《机械安全激光加工机械安全要求》，结合国内具体情况，有以下几点改变： 1．在标准的技术要素方面，删去了原标准的附录A“防护装置”，因为其内容包含在根据IEC国际标准IEC 60825-4：1997《激光产品的安全第4部分：激光防护装置》制定的另一个国家标准中。 2．在标准的概述要素方面，删去了原标准的引言，因为该引言说明的是欧洲机械安全标准的情况，与本标准技术内容关系不大，故将其删去；同时将引言中有关适用范围的部分移至第1章“范围”中。 3．在标准的一般要素方面，根据国内具体情况，将标准名称修改为《激光加工机械安全要求》；将原“引用标准”一章中所列的标准修改为相应的国家标准。因此，在本标准的正文中有关的地方在文字叙述上都做了相应的修改。 4．在标准的修充要素方面，删去了原提示的附录D：“参考文献”。
本标准的附录A和附录B是提示的附录。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由北京光电技术研究所归口。 本标准负责起草单位：国家激光器件质量监督检验中心；参加起草单位：北京光电技术研究所、北京吉普汽车有限公司。 本标准主要起草人：王世孝、吴爱平、卢永红、李严。 ISO前言 国际标准化组织（ISO）是各国家标准组织（ISO成员）的世界性联合体。国际标准的制定工作一般是由ISO技术委员会完成的。每一个成员组织只要对技术委员会确定的项目感兴趣，都有权派代表参加该技术委员会。与ISO有联系的国际组织、政府机构与非官方组织，也可参与其工作。在电工标准化的所有方面，ISO与国际电工委员会（IEC）进行密切的合作。 为技术委员会所采纳的国际标准草案要分发给各成员组织以便投票表决。在投票的成员团体中至少得有75%的成员投赞成票，该草案才可作为国际标准出版。 国际标准ISO 11553是由ISO/TC 172：“光学与光学仪器”中的SC9：“光电系统”，欧洲标准化委员会CEN/TC 123：“激光器和激光有关的设备”以及IEC/TC 76：“激光设备”合作共同制定的。
扫描电镜实验报告
HUNAN UNIVERSITY 姓名：扫描电镜实验报告 姓名：高子琪 学号： 2
一.实验目的 1.了解扫描电镜的基本结构与原理； 2.掌握扫描电镜样品的准备与制备方法； 3.掌握扫描电镜的基本操作并上机操作拍摄二次电子像； 4.了解扫描电镜图片的分析与描述方法。 二．实验设备及样品 1.实验仪器：D5000-X衍射仪 基本组成：1）电子光学系统：电子枪、聚光镜、物镜光阑、样品室等 2）偏转系统：扫描信号发生器、扫描放大控制器、扫描偏转线圈 3）信号探测放大系统 4）图象显示和记录系统 5）真空系统 2.样品：块状铝合金 三.实验原理 1.扫描电镜成像原理 从电子枪阴极发出的电子束，经聚光镜及物镜会聚成极细的电子束（0.00025微米-25微米），在扫描线圈的作用下，电子束在样品表面作扫描，激发出二次电子和背散射电子等信号，被二次电子检测器或背散射电子检测器接收处理后在显象管上形成衬度图象。二次电子像和背反射电子反映样品表面微观形貌特征。而利用特征X射线则可以分析样品微区化学成分。 扫描电镜成像原理与闭路电视非常相似，显像管上图像的形成是靠信息的传送完成的。电子束在样品表面逐点逐行扫描，依次记录每个点的二次电子、背散射电子或X射线等信号强度，经放大后调制显像管上对应位置的光点亮度，扫描发生器所产生的同一信号又被用于驱动显像管电子束实现同步扫描，样品表面与显像管上图像保持逐点逐行一一对应的几何关系。因此，扫描电子图像所包含的信息能很好地反映样品的表面形貌。 2.X射线能谱分析原理 X射线能谱定性分析的理论基础是Moseley定律，即各元素的特征X射线频率ν的平方根与原子序数Z成线性关系。同种元素，不论其所处的物理状态或化学状态如何，所发射的特征X射线均应具有相同的能量。
TVS管基础知识
1.1TVS管 1.1.1TVS管简介 对于电子产品而言，保护电路是为了防止电路中的关键敏感型器件受到过流、过压、过热等冲击的损害。保护电路的优劣对电子产品的质量和寿命至关重要。瞬态抑制二极管(TVS，TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR)是目前国际上普遍使用的一种高效能电路保护器件，是在稳压管工艺基础上发展起来的一种新产品，其电路符号和普通稳压二极管相同，外形也与普通二极管无异。它的主要特点是在反向应用条件下，当承受一个高能量的大脉冲时，其工作阻抗立即降至极低的导通值，从而允许大电流通过，同时把电压钳制在预定水平，其响应时间仅为10-12秒级，因此可有效地保护电子线路中的精密元器件。 Figure 1TVS管外形 目前已广泛应用于计算机系统、通讯设备、交/直流电源、汽车、电子镇流器、家用电器、仪器仪表（电度表）、RS232/422/423/485、 I/O、LAN、ISDN 、ADSL、USB、MP3、PDAS、GPS、CDMA、GSM、数字照相机的保护、共模/差模保护、RF耦合/IC驱动接收保护、电机电磁波干扰抑制、声频/视频输入、传感器/变速器、工控回路、继电器、接触器噪音的抑制等各个领域。 TVS并联于线路 用于瞬间突波抑制。在正常工作状态下TVS对受保护器件呈高阻抗状态，不影响线路的正常工作，当有异常的过电压脉冲超过其击穿电压时，TVS由高阻状态变为低阻状态，提供的一个低阻抗路径使流向被保护元器件的瞬间电流转而分流到TVS二极管，瞬间的浪涌电流经TVS管泄放掉，同时把电压精确的限制到一个安全的水平，当异常过电压消失后，TVS立即恢复到高阻状态。 Figure 2单向TVS管工作原理
扫描电镜实验报告要求
扫描电镜实验报告要求 第一部分：实验预习报告 一、实验目的、意义 1、了解扫描电镜的基本结构与原理 2、掌握扫描电镜样品的准备与制备方法 3、掌握扫描电镜的基本操作并上机操作拍摄二次电子像 4、了解扫描电镜图片的分析与描述方法 二、实验基本原理与方法 1、扫描电镜的基本结构构造 2、扫描电镜的工作原理 3、扫描电镜成像原理 三、主要仪器设备及耗材 1、JSM-5610 LV扫描电镜 2、JFC-1600离子溅射仪（样品喷涂导电层用） 3、银导电胶、双面胶（制样用） 4、粉末样品、块状样品 四、实验方案与技术路线 1、介绍扫描电镜的基本情况与最新进展（场发射扫描电镜、环境扫描电镜的特点及应用） 2、结合具体仪器介绍扫描电镜的构造与工作原理； 3、重点介绍扫描电镜样品的准备与制备方法，并要求每位同学动手制样，掌握扫描电镜样 品的准备与制备方法； 4、了解扫描电镜的操作过程，掌握二次电子像的观察过程，要求每位同学上机操作，并在 2-4个样品上拍摄2-4张二次电子像图片，要求图片清晰有代表性； 5、仔细观察和分析现场给出的200多张图片，并对某类或某几张自己感兴趣的图片进行描 述（要求总字数150字以上）。 第二部分：实验过程记录 一、实验原始记录 按实验过程进行记录： 1、样品的准备与制备过程 2、仪器操作过程与照片的拍摄过程。 第三部分：结果与分析 一、实验结果与分析 1、现场没描述照片的同学，对“附件二、扫描电镜图片”进行微观形态描述（要求：写清 楚图片或样品名称，不需要打印照片，描述图片张数自己确定，总字数要达到150字以上）； 2、将2-4张自己拍摄的照片打印并粘贴到实验报告上，写上样品名称。 3、总结对扫描电镜实验课的体会。
激光原理及应用实验报告(有详细答案)
实验一测定空气折射率 一、实验目的 1、熟练掌握迈克尔逊干涉光路的调节方法； 2、学会调出非定域干涉条纹，并测量常温下空气的折射率。 二、实验原理 本实验室建立在迈克尔逊干涉光路的基础上来做的。激光束经短焦距凸透镜会聚后可得到点光源S，它发出球面波照射干涉仪，经G1分束，及M1、M2反射后射向屏H的光可以看成由虚光源S1、S2发出的。其中S1为点光源S经G1及M1反射后成的像，S2为点光源S经M2及G1反射后成的像。这两个虚光源S1、S2发出的球面波，在它们能相遇的空间里处处相干，即各处都能产生干涉条纹。我们称这种干涉为非定域干涉。随着S1、S2与屏H的相对位置不同，干涉条纹的形状也不同。当屏H与S1、S2连线垂直时（此时M1、M2大体平行），得到园条纹，圆心在S1、S2连线与屏H的交点O处。当屏H与S1、S2连线垂直平分线垂直时（此时M1、M2于H的距离大体相等），将得到直线条纹。 图1 实验装置 三、实验方法和步骤 1、测空气的折射率 调出非定域条纹干涉后，改变气室AR的气压变化错误！未找到引用源。，从而使气体折射率改变错误！未找到引用源。，引起干涉条纹“吞”或“吐”N条。则有错误！未找到引用源。，于是得错误！未找到引用源。（1）其中D为气室烦人厚度。 理论上，温度一定，气压不太大时，气体折射率的变化量错误！未找到引用源。与气压变化量错误！未找到引用源。成正比： 错误！未找到引用源。（常数） 故错误！未找到引用源。p，将式（1）代入可得错误！未找到引用源。 2、实验步骤 1）将各器件夹好，靠拢，调等高。 2）调激光光束平行于台面，按图所示，组成迈克耳孙干涉光路（暂不用扩束器）。 3）调节反射镜M1和M2的倾角，直到屏上两组最强的光点重合。 4）加入扩束器，经过微调，使屏上出现一系列干涉圆环。 5）紧握橡胶球反复向气室充气，至血压表满量程（40kPa）为止，记为△p。 6）缓慢松开气阀放气，同时默数干涉环变化数N，至表针回零。 7）计算实验环境的空气折射率