环境扫描电子显微镜及其应用

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扫描电子显微镜

扫描电子显微镜

扫描电子显微镜扫描电子显微镜是一种强大的工具,它可以帮助科学家观察到物质的更小的细节和结构。

本文将介绍扫描电子显微镜的原理、应用、发展历程以及未来发展趋势。

原理扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)是一种利用扫描电子束与物体相互作用而获得形貌和微区组织信息的显微分析仪器。

扫描电子显微镜的工作原理是,将高能电子轰击样品表面,使其表面电子被激发,发射出大量的二次电子。

这些二次电子被探测器接收并转换成负电荷信号,在特定条件下被扫描成像。

应用扫描电子显微镜广泛应用于多个领域,包括材料科学、生命科学、化学和地质学等。

以下是该技术在这些领域中的应用:•材料科学:用于获取材料的形貌、结构以及表面性质等信息。

•生命科学:用于观察细胞、细胞器、细胞表面的超微结构和蛋白质等生物分子的形态和结构。

•化学:用于观察化学反应过程表面形貌、结构的变化以及材料结构的演化过程等。

•地质学:用于研究各种矿物、岩石和地层等,以了解地质演化过程。

发展历程1950年,发明了透射式电子显微镜,但它只能用于真空环境下的样品。

1956年,Helmut Ruska和Max Knoll发明了扫描电子显微镜。

该技术能够在空气中观察样品,并获得更高的象素分辨率。

1965年, Hitachi公司普及了第一台商用扫描电子显微镜S-800。

自此以后,扫描电子显微镜技术得到了快速的发展。

未来发展趋势随着技术的发展,扫描电子显微镜的应用场景不断扩大。

今后,该技术将越来越多地应用于纳米材料和微细加工领域。

同时,随着计算机技术的发展,扫描电子显微镜将会实现更高的自动化和智能化,成为更加强大的工具。

结论扫描电子显微镜是一款横跨多个领域应用的重要科学工具,其在材料科学、生命科学、化学和地质学等领域均有广泛的应用。

虽然该技术已经发展多年,但随着技术和计算机技术的不断进步,扫描电子显微镜将会越来越强大,为人们探索科学世界提供更加强大的支持。

环境扫描电镜详解

环境扫描电镜详解
ESEM是环境扫描电子显微镜 (EnvironmentalScanningElectronMicroscope)的英文 缩写。由于在它物镜的下极靴处装有一压差光阑 (pressurelimitedaperture),使得在保证电子枪区高 真空的同时,允许样品室内有气体流动,最高达50Torr, 一般1Torr~20Torr,因此,ESEM的问世,把人们引入了 一个全新的形态学观察的领域
气体二次电子探头(GSED)
安装有探测器的印制电路板 能够很好地区别 SE-I、SE-II 和 SE-III 、 BSE 环境条件下真实的二次电子成象 样品室压力范围: 1-10 (20) Torr 观察视场: 125x 以上 低束流下良好的灵敏度
对光和热不敏感 清洗方便
新型气体二次电子探头 LF GSED
主要特点
1.样品不需喷C或Au,可在自然状态下观察图像和 元素分析。
2.可分析生物、非导电样品(背散射和二次电子 像)。
3.可分析液体样品。 4.±20℃内的固液相变过程观察 。 5.分析结果可拍照、视频打印和直接存盘(全数
字化)
环境扫描电镜: 三种操作方式
高真空方式 (常规方式) 低真空方式 (不喷涂, 非导电样品): 0.1 ~ 1
Good Quality
微生物
甲藻 小麦白粉菌
NaCl溶解-结晶过程
3.6 Torr
按m值的高低将电子的散射分成三个部分:
最小散射部分:m=<0.05, <5%的电子发生散射;
• 部分散射部分:m=0.05~3, 5%~95%的电子发生散射;
• 完全散射部分:m=>3, > 95%的电子发生散射。
• 随着气压的增加,电子束逐渐展宽?

扫描电子显微镜的原理及应用实验

扫描电子显微镜的原理及应用实验

扫描电子显微镜的原理及应用实验1. 简介扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)是一种利用电子束扫描样品表面并获取图像的仪器。

相比传统的光学显微镜,扫描电子显微镜具有更高的分辨率和更大的深度视野,能够观察到更加细微的结构和表面形貌。

2. 原理扫描电子显微镜的工作原理是利用电子束与样品相互作用并产生不同信号的原理。

主要包括以下几个步骤:2.1 电子束产生扫描电子显微镜使用热阴极或场发射阴极产生电子束。

电子束经过聚焦系统的聚焦后,形成一个细小的束斑。

2.2 电子束扫描和探测电子束通过扫描线圈进行水平和垂直方向的扫描。

样品的表面与电子束相互作用,产生多种信号,如二次电子(Secondary Electrons,SE)、反射电子(Backscattered Electrons,BSE)等。

2.3 信号响应与检测不同的信号在显微镜中被收集和检测。

二次电子主要用于获得样品表面拓扑信息,反射电子则用于获取样品的组成成分和晶体结构信息。

2.4 图像重建和显示收集到的信号经过放大、调制、转换等处理后,通过显示器显示出样品的图像。

图像的亮度和对比度可以通过调节各种参数来优化。

3. 应用实验3.1 表面形貌观察利用扫描电子显微镜可以观察到样品表面的形貌特征,例如微观纹理、晶体结构等。

这对于材料科学、地球科学以及生物学等领域的研究具有重要意义。

3.2 粒径测量通过扫描电子显微镜观察样品表面的颗粒,可以进行颗粒的粒径测量。

结合适当的图像处理软件,可以对颗粒的大小、形状等进行分析。

3.3 成分分析通过检测反射电子信号,可以分析样品的成分和元素分布情况。

利用能谱仪,可以进行能谱特征分析,获得样品中元素的种类和含量。

3.4 结构分析扫描电子显微镜可以观察到样品的晶体结构和纹理信息。

结合电子衍射技术,可以进一步分析样品中的晶体结构、晶体取向以及晶界等细节。

3.5 故障分析对于材料科学和工程领域的故障分析,扫描电子显微镜是一种常见且有效的工具。

扫描电镜的基本原理及应用

扫描电镜的基本原理及应用

扫描电镜的基本原理及应用1. 简介扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,简称SEM)是一种利用高能电子束进行样本表面成像的仪器。

与传统的透射电子显微镜不同,扫描电子显微镜通过扫描样本表面并测量反射电子的信号来生成图像,因此可以观察到样本表面的形貌、结构和组成。

2. 基本原理扫描电子显微镜的基本原理是利用电子的波粒二象性和电磁透镜的作用,将电子束聚焦到极小的尺寸并扫描样本表面。

主要包括以下几个步骤:2.1 电子源扫描电子显微镜的核心部件是电子枪,它通过发射电子来产生电子束。

电子源通常采用热阴极、场致发射或冷阴极等不同技术,以产生高能、高亮度的电子束。

2.2 电子聚焦电子束经过电子透镜的作用,可以实现对电子束的聚焦。

电子透镜通常由磁场或电场构成,可以调节电子束的聚焦度和放大倍数。

通过调节电子透镜的参数,可以得到所需的电子束直径和形状。

2.3 样本扫描电子束通过扫描线圈进行扫描,并在扫描过程中与样本表面发生相互作用。

扫描线圈可以控制电子束的位置和方向,将电子束在样本表面上进行扫描。

在扫描过程中,电子束与样本表面发生的相互作用产生不同的信号。

2.4 信号检测与处理样本表面与电子束相互作用时,会产生不同的信号。

扫描电子显微镜通常会检测并测量这些信号,用于生成图像。

常用的信号检测方式包括:反射电子检测、二次电子检测、原子力显微镜等。

3. 应用领域扫描电子显微镜在科学研究、工业生产和材料表征等领域有广泛的应用。

以下是扫描电子显微镜的一些常见应用:3.1 材料科学扫描电子显微镜可以观察材料的表面形貌和结构,对材料的微观结构进行分析。

在材料科学研究中,扫描电子显微镜常常用于研究材料的晶体结构、晶界、纳米颗粒和材料表面的纳米结构等。

3.2 生物学扫描电子显微镜在生物学研究中有广泛的应用。

它可以观察生物样本的细胞结构、细胞器和细胞表面的微观结构,对生物样本的形态和结构进行研究。

扫描电子显微镜也被用于病毒、细菌和其他微生物的观察和研究。

扫描电子显微镜的原理及应用

扫描电子显微镜的原理及应用

扫描电子显微镜的原理及应用0929101班1092910107 张伟杰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、红外线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)。

原则上讲,利用电子和物质的相互作用,可以获取被测样品本身的各种物理、化学性质的信息,如形貌、组成、晶体结构、电子结构和内部电场或磁场等等。

扫描电子显微镜正是根据上述不同信息产生的机理,采用不同的信息检测器,使选择检测得以实现。

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。

正因如此,根据不同需求,可制造出功能配置不同的扫描电子显微镜。

扫描电子显微镜的原理:SEM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。

为了使标本表面发射出次级电子,标本在固定、脱水后,要喷涂上一层重金属微粒,重金属在电子束的轰击下发出次级电子信号。

光学显微镜、T EM、SEM成像原理比较扫描电子显微镜的组成:1、真空系统真空系统主要包括真空泵和真空柱两部分。

真空柱是一个密封的柱形容器。

真空泵用来在真空柱内产生真空。

有机械泵、油扩散泵以及涡轮分子泵三大类,机械泵加油扩散泵的组合可以满足配置钨枪的SEM的真空要求,但对于装置了场致发射枪或六硼化镧枪的SEM,则需要机械泵加涡轮分子泵的组合。

成象系统和电子束系统均内置在真空柱中。

真空柱底端即为右图所示的密封室,用于放置样品。

扫描电子显微镜技术的原理与应用

扫描电子显微镜技术的原理与应用

扫描电子显微镜技术的原理与应用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)是一种广泛使用的高分辨率显微镜。

它可以在微观尺度下观察样品的表面形貌和组织结构,其像素大小可达纳米级别,比光学显微镜要好得多。

在本文中,我们将讨论扫描电子显微镜的原理和应用。

一、扫描电子显微镜的原理扫描电子显微镜的原理是使用电子束照射样品,并收集经过样品散射、反射和透射的电子,最终通过电子束与样品交互所产生的信号来生成影像。

1. 电子束的产生和聚焦扫描电子显微镜使用了与电视图像管类似的电子枪来产生电子束。

一个电子枪由阴极、阳极和聚焦环组成。

通过加热阴极,可以产生电子。

这些电子被聚焦环聚集在一起,形成电子束。

2. 样品的制备和载台在扫描电子显微镜中,样品必须制备成非导体或半导体,并且必须被涂上一层导电性物质。

常规的样品制备方法包括金属涂覆、碳涂覆、抛光、薄切片和冷冻切片。

载台是样品固定的地方,通常是由钨或钛制成的。

样品可以通过细长的悬臂臂支撑在载台上,这样可以将样品从离子束或电子束中保护起来。

3. 电子束与样品的交互电子束照射样品后,会与样品的原子和分子产生相互作用。

这些相互作用包括散射、反射和透射。

在样品表面的电子被电子束激发后,它们将从样品中排出,并输送到探测器上。

探测器可以检测到不同能量的电子和不同角度的电子。

这些电子将用于产生显微镜的影像。

4. 影像生成影像的生成从原始信号开始。

原始信号是由样品反射、透射和散射的电子产生的,以及电子束与样品相互作用所产生的次级电子。

次级电子是由于电子束与样品表面相互作用而产生的电子。

次级电子通常与样品表面形貌相关,因此可以用来产生高分辨率的图像。

扫描电子显微镜的成像具有非常高的空间分辨率,可达到亚纳米级别。

它还可以生成非常清晰的表面拓扑图像和物质中各种粒子的组织结构。

二、扫描电子显微镜的应用扫描电子显微镜已广泛应用于各种领域的研究,如材料科学、生物学、地球化学、环境科学、药学、半导体工业、纳米技术等。

电子显微镜技术发展及其应用前景

电子显微镜技术发展及其应用前景

电子显微镜技术发展及其应用前景电子显微镜是通过电子束与样品相互作用,利用电磁透镜聚焦产生图像的一种高分辨率图像分析技术。

电子显微镜一般分为两种类型:透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)。

随着电子显微镜技术的不断发展,其应用也越来越广泛,包括材料科学、生物学、纳米技术、化学等领域。

本文将从以下几个方面介绍电子显微镜技术的发展及其应用前景。

一、电子显微镜技术的发展1.早期电子显微镜技术早期的电子显微镜由于仪器质量和电子束强度限制等方面的原因,分辨率很低,所能观察的样品也很有限。

1950年代末期至1960年代初期,科学家们发明了透射电子显微镜和扫描电子显微镜。

TEM可以通过薄片样品获取高分辨率的图像,对微观结构、晶体结构、原子排列等信息进行研究。

但是,其样品制备难度较高,测量过程也比较复杂。

SEM则能够观察到外表面形貌和微结构等信息,而不需要对样品进行切片,具有显微操作简单、成图容易、分辨率适中等优点。

因此,SEM得到广泛的应用。

2.电子光学理论的发展通过电磁透镜使电子聚焦的原理是电子光学理论。

随着电子光学理论的发展,透镜数目增多、透镜质量提高、降低了畸变和散光的程度等新技术的出现,电子显微镜的分辨率得到了不断提高。

近年来,随着高分辨率成像技术的发展,电子显微镜的分辨率已达到亚埃级,可以实现原子级分辨。

而且,高通量电子显微镜的发明使得图像采集速度大大提高,开启了电子显微镜的新篇章。

二、电子显微镜的应用前景1.材料科学电子显微镜在材料科学中具有极其重要的作用。

通过TEM和SEM等技术,可以对材料结构和性质进行观察和分析。

例如,在材料摄影领域,低倍SEM可以对材料表面形貌和结构进行观察,高倍SEM可以对材料纹理和结构进行深入研究。

而TEM可以研究材料的微观结构和晶体结构,探究材料性质的基础。

EDS系统可以对样品的化学组成进行分析,较常见的流行的应用领域有微解剖学、材料科学和地质学等方面。

2.生命科学当然,电子显微镜在生物医学领域的应用也很广泛。

环境扫描电子显微镜的原理与应用研究

环境扫描电子显微镜的原理与应用研究

环境扫描电子显微镜的原理与应用研究环境扫描电子显微镜是一种应用广泛的高端科技仪器,可以帮助科学家们观察材料的微观结构、成分及表面形态等信息。

在现代科学研究中,它已被广泛应用于材料、物理、化学、生物、医学等众多领域,并成为了当今先进材料技术和纳米科技的重要手段。

一、环境扫描电子显微镜的原理环境扫描电子显微镜是通过沿用扫描电子显微镜的原理,将高能电子束击中了表面形貌转化为表征明亮程度的电信号。

与传统的扫描电子显微镜相比,环境扫描电子显微镜有一个重要的不同之处,即它可以在大气等环境下对样品进行观察,而传统的扫描电子显微镜是需要真空环境下进行的。

在实际运用环境扫描电子显微镜进行观测时,首先需要将样品放置在样品台上,然后的就是将高能电子束照射到样品上,当电子束照射到样品表面时,会产生大量的电子,这些电子会被引导到荧光屏上成像,从而得到具体的图像。

图片成像的亮暗程度取决于样品表面的几何形貌。

当样品表面凸起时,高于周围面区,所以投射在屏幕上的电子数目更多,图片也会更亮。

二、环境扫描电子显微镜的应用环境扫描电子显微镜应用所涉及的领域极其广泛,例如在纳米材料领域中,人们可以通过使用环境扫描电子显微镜来观察分子薄膜、纳米材料和生物分子等结构和形貌进行分析。

而在材料领域方面,通过环境扫描电子显微镜可以观测大尺寸非平面样品的表面形貌、厚度和其他形状的位置信息等,这种技术被广泛应用于表面粗糙度、表面平整度和表面摩擦等方面的研究。

环境扫描电子显微镜还被广泛应用于生物医学领域,可以用于生物标本的超微结构分析、细胞成像和病毒颗粒的研究等。

同时还可以用于生物分子药物的研究、分选和制剂等等。

三、环境扫描电子显微镜的优势环境扫描电子显微镜与传统扫描电子显微镜的主要区别在于它可以在自然环境下直接观察样品。

这一技术上的优势非常显著,首先可以提高效率和得到更准确的结果。

运用环境扫描电子显微镜作为研究手段,可以省去制备前工序,缩短了研究所需时间,减少了实验者的劳动力成本;此外,该技术还可以在不破坏样品的情况下直观观察其形态、微观结构等信息,使得研究成果的可靠性大大提高。

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环境电子扫描显微镜及其应用谭明洋(山东科技大学化学与环境工程学院,山东青岛266590)摘要:随着科学技术的发展,微区信息已成为现代物质信息研究的重要组成部分,透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、电子探针等技术已广泛应用于材料学、生物学、医学、冶金学、矿物学等学科的领域中,促进了各有关学科的发展。

但普通电子显微镜的高真空的要求限制了其适用范围,环境扫描电子显微镜(ESEM)应运而生,把人们引入了一个全新的形态学观察的领域。

关键词:环境扫描电子显微镜(ESEM),微区分析Environmental Scanning Electron Microscope and ItsApplicationTAN Mingyang(College of Chemistry and Environmental Engineering ,Shandong University of Science and Technology ,Qingdao ,Shandong 266590)Abstract: With the development of science and technology, micro-zone information has become an important part of modern material and information studies, transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM), electron probe technology has been widely used in the field of Materials science, Biology, Medicine, Metallurgy, mineralogy etc, and promote the development of the respective disciplines. But the high-vacuum requirements of ordinary electron microscopy limits its application scopes. Environmental scanning electron microscope (ESEM) came into being and have lead us into a new morphological observation areas.Keywords: Environmental scanning electron microscope (ESEM) ,Microanalysis环境扫描电镜(environmental scanning electron microscope, ESEM)是近年发展起来的新型扫描电镜。

它克服了普通扫描电镜对试样必须干燥、洁净、导电的要求,可以在高真空度(HV)下作为普通扫描电镜使用,也可以在低真空度(LV)和模拟试样环境下对试样进行微区分析。

1环境扫描电镜的工作原理环境扫描电镜(environmental scanning electron microscopy , ESEM)采用多级真空系统、气体二次电子信号探测器等独特设计。

观察不导电样品不需要镀导电膜.可以在控制温度、压力、相对湿度和低真空度的条件下进行观察分析含水的、含油的、已污染的、不导电的样品,减少了样品的干燥损伤和真空损伤。

环境扫描电镜有三种工作方式:A)高真空方式(常规方式);B)低真空方式: 0.1 ~ 1 Torr;C)环境方式: 0.1~20 Torr 。

在高真空的常规扫描电镜中,用标准的Everhart Thornley探测器来接受被高能入射电子激发的样品的信号电流(二次电子和部分背散射电子),经放大后形成图像。

在低真空及环扫模式下,由电子枪发射的高能入射电子束穿过压差光阑进入样品室,射向被测定的样品,从样品表面激发出信号电子:二次电子一SE和背散射电子一BSE。

由于样品室内有气体存在,入射电子和信号电子与气体分子碰撞,使之电离产生电子和离子。

如果我们在样品和电极板之间加一个稳定电场,电离所产生的电子和离子会被分别引往与各自极性相反的电极方向,非导体表面积累的负电荷会与电离出来的正电荷中和而消除荷电。

图1 环境扫描电镜中气体放大原理示意图其中电子在途中被电场加速到足够高的能量时,会电离更多的气体分子,从而产生更多的电子,如此反复倍增。

ESEM探测器正是利用此原理来增强信号的,这又称气体放大原理(如图1)。

LFD(低真空度模式下使用的探测器)和GSED(环扫模式下使用的探测器)探头接收这些信号并将其直接传到电子放大器放大成电信号去调制显象管或其它成像系统。

ESEM通过不断地向样品室补充气体来维持样品室的低真空,同时也为气体二次电子探测器GSED提供工作气体,水蒸气是最常用的工作气体。

但是样品室中气体分子的存在对于SEM的成像也有着副作用,由于气体分子对入射电子的散射使部分电子改变方向,不落在聚焦点上,从而产生图像的背底噪音;同时入射电子使气体分子电离,产生电子和离子,也会加大图像的背底噪音.因而偏压电场的电压、方向及电极板的形状,气体状态(种类、压力等)和入射电子路径等因素都会对图像的分辨率产生影响,必须选择适当的参数才能使分辨率的降低保持在最小的限度。

不同的探测器应有不同的工作参数。

2环境扫描电镜的结构图2 普通扫描电镜结构2.1 环境扫描电镜的结构如图2、3所示,在普通扫描电镜的基础上环扫实现较高的低真空,其核心技术就是采用两级压差光栅和气体二次电子探测器,还有一些其它相关技术也相继得到完善。

它是使用1个分子泵和2个机械泵,2个压差(压力限制)光栅将主体分成3个抽气区,镜筒处于高真空,样品周围为环境状态,样品室、光路和电子枪室的真空度P0, P1和P2分别相差一至两个数量级,允许样品室内有气体流动,最高达50Torr,一般1Torr-20Torr,样品室的温度、气压和相对湿度可以调节,样品室和镜筒之间存在一个缓冲过渡状态。

附加一个环境预处理室,把样品进行完全或部分处理后,通过门阀再转置到显微镜的观察室中。

在观察过程中,还可以通过特殊的操作器系统,对样品进一步处理,并配有一个气氛检测装置,对环境气氛的压力大小进行测量和控制使用时,高真空、低真空和环境3个模式可根据情况任意选择,并且在3种情况下都配有二次电子探测器,都能达到3.5nm的二次电子图像分辨率。

图3 环境信号探测系统2.2 扫描电子显微镜两个特殊功能:2.2.1 高温样品台的功能利用高温台在环境模式下对样品进行加热并采集二次电子信号可进行适时动态观察。

而在普通高真空扫描电镜和低真空扫描电镜中,只能对极少数特殊样品在高温状态下进行观察,并要求在加热过程中不能产生气体、不能发出可见光和红外辐射,否则,会破坏电镜的真空,并且二次电子图像噪音严重,乃至根本无法成像。

高温台配有专用陶瓷GSED(气体二次电子探头),可在环境模式下,在高达1 500℃温度下正常观察样品的二次电子像。

加热温度范围从室温到1 500℃,升温速度快。

环境扫描电镜的专利探测器可保证在足够的成像电子采集时抑制热信号噪音,并对样品在高温加热时产生的光信号不敏感。

而这些信号足以使其它型号扫描电镜中使用的普通二次电子探头和背散射电子探头无法正常工作。

2.2.2 动态拉伸装置的功能最新的动态拉伸装置配有内部马达驱动器、旋转译码器、线性位移传感器,由计算机进行控制和数据采集,配合视频数据采集系统,可实现动态观察和记录。

可从材料表而观察在动态拉伸条件下材料的滑移、塑性形变、起裂、裂纹扩展(路径和方向)直至断裂的全过程等。

该装置还可附带3点弯曲和4点弯曲装置,具有弯曲功能,从而可以研究板材在弯曲状态下的形变、开裂直至断裂的情况。

最大拉伸力为2 000 N, 3点弯曲最大压力为660 N。

动态拉伸装置可配合多种扫描电镜工作。

3环境扫描电镜的应用3.1 在矿物学的领域的应用不同矿物在扫描电镜中会呈现出其特征的形貌,这是在扫描电镜中鉴定矿物的重要依据。

如高岭石在扫描电镜中常呈假六方片状、假六方板状、假六方似板状;埃洛石常呈管状、长管状、圆球状;蒙脱石为卷曲的薄片状;绿泥石单晶呈六角板状,集合体呈叶片状堆积或定向排列等。

王宗霞等在扫描电镜下观察了硅藻上的形貌,硅藻土多呈圆盘状、板状,根据这一特征即可将它鉴定出来[1]。

3.2 在岩矿学中的应用岩石经过多次强烈的区域变质作用后,其原岩的结构、构造均已改变,常常很难恢复其原岩的状况,扫描电镜可对矿物的结构和成分进行分析,为推断矿物的成岩环境和搬运演化历史提供基础资料。

张希麟等运用扫描电镜及光谱仪观察分析了云南天然彩色大理石断口的显微形态和成分,研究表明大理石中的花纹记录了地质形成和变质过程中微区范围内物理及化学的变化,并发现大理石的颜色变化主要与Fe有关。

3.3 在矿物加工中的应用扫描电镜在矿物加工中的主要应用是分析矿物表面形态、产状、微观性质,配合X射线能谱仪(EDS)对矿物成分进行定性和定量分析研究矿物表面性质及成分对选矿效果的影响,提供元素赋存状态、成矿信息等。

朱红等应用扫描电镜及X射线衍射分析了黄铁矿的表面氧化产物,研究了黄铁矿表面氧化机理及黄铁矿表面状态对煤浮选脱硫的影响[7]。

3.4 在材料学上的应用扫描电镜的另一个重要特点是景深大,图象富立体感,故所得扫描电子象富有立体感,具有三维形态,能够提供比其他显微镜多得多的信息,这个特点对使用者很有价值,在材料学上主要用于纳米材料分析、材料断面分析。

扫描电镜所显示的断口形貌从深层次,高景深的角度呈现材料断裂的本质,在教学、科研和生产中,有不可替代的作用,在材料断裂原因的分析、事故原因的分析以及工艺合理性的判定等方面是一个强有力的手段。

而环境扫描电镜的动态观察功能扩大了应用范围。

德国F·ting等人(1994)对两种碳纤维(C/ C及CFPC)材料的断裂来源及断裂的扩展在ESEM中进行了动态观察,为断裂的机理研究提供了很好的照片。

3.5 生物学上的应用环境方式下最适宜观察的生物样品应是那些表面有角质层覆盖的样品和含水量很低的样品,比如植物的叶片、动物中的昆虫、作物的籽粒等,这类样品易于保持新鲜度;环境方式下对样品的观察和图像的记录等操作应尽快完成,这样可减少样品内水分蒸发而使样品变形降至最低。

符波,廖潇逸等人利用环境扫描电镜分析颗粒污泥和悬浮填料一生物膜的微生物群落形态,并与扫描电镜观察结果进行比较,确定了对废水生物样品结构观察的最佳温度、压力和湿度[4]。

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