扫描电镜报告
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、实验目得1.了解扫描电镜得基本结构与原理;2.掌握扫描电镜样品得准备与制备方法;3.掌握扫描电镜得基本操作并上机操作拍摄二次电子像;4.了解扫描电镜图片得分析与描述方法。
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)图象显示与记录系统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得电子束,经聚光镜及物镜会聚成极细得电子束(0、00025微米-25微米),在扫描线圈得作用下,电子束在样品表面作扫描,激发出二次电子与背散射电子等信号,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。
二次电子像与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,显像管上图像得形成就是靠信息得传送完成得。
电子束在样品表面逐点逐行扫描,依次记录每个点得二次电子、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得光点亮度,扫描发生器所产生得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得几何关系。
因此,扫描电子图像所包含得信息能很好地反映样品得表面形貌。
2、X射线能谱分析原理X射线能谱定性分析得理论基础就是Moseley定律,即各元素得特征X射线频率ν得平方根与原子序数Z成线性关系。
同种元素,不论其所处得物理状态或化学状态如何,所发射得特征X射线均应具有相同得能量。
X射线能谱定性分析就是以测量特征X射线得强度作为分析基础,可分为有标样定两分析与无标样定量分析两种。
在有标样定量分析中样品内各元素得实测X射线强度,与成份已知得标样得同名谱线强度相比较,经过背景校正与基体校正,便能算出它们得绝对含量。
扫描电镜显微分析报告

扫描电镜显微分析报告一、引言扫描电镜(Scanning Electron Microscope, SEM)是一种利用电子束对样品表面进行扫描观察和显微分析的仪器。
其分辨率比光学显微镜要高很多,可以清晰显示样品表面的形态和结构。
本次实验使用SEM对样品进行了显微分析,并编写下述报告。
二、实验目的1.了解SEM的基本原理和工作方式;2.观察样品表面的形态和结构;3.通过SEM图像分析,获取样品的组成成分和晶体形貌信息。
三、实验步骤1.准备样品,将其放在SEM样品台上;2.调节SEM参数,包括加速电压、工作距离、扫描速度等;3.进行扫描观察,获取SEM图像;4.根据SEM图像进行显微分析,分析样品的形态、结构和成分。
四、实验结果经过扫描电镜观察,我们获得了样品表面的SEM图像。
该样品是一块金属材料,其表面呈现出颗粒状的结构。
颗粒大小不均匀,分布较为稀疏。
部分颗粒表面存在裂纹和凹凸不平的现象。
通过放大图像,我们可以看到颗粒呈现出不规则的形态和表面结构。
根据样品的形态和颗粒特征,我们推测该样品可能是一种金属合金。
颗粒的大小和分布情况表明,在合金制备过程中,可能存在着颗粒的生长过程或者晶体相变的情况。
我们还可以观察到部分颗粒表面存在裂纹和凹凸不平,这可能与金属材料在制备、处理或使用过程中的应力释放有关。
通过对SEM图像的分析,我们得到了样品的表面形貌和结构信息,但对于其具体的成分和晶体形貌仍需要进一步的分析。
五、实验结论本次实验使用扫描电镜对样品进行了显微分析,并获得了样品的SEM图像。
1.样品表面呈现颗粒状结构,颗粒大小分布不均匀;2.部分颗粒表面存在裂纹和凹凸不平的现象;3.样品可能是一种金属合金,颗粒的形态和分布情况可能与晶体相变和应力释放有关。
对于SEM图像中的颗粒成分和晶体形貌信息,我们需要进一步的分析才能得出准确的结论。
比如可以使用能谱仪对样品进行能谱分析,确定其具体的成分元素;还可以进行X射线衍射分析,获取样品的晶体结构参数。
扫描电镜实验报告

扫描电镜实验报告扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)是一种应用广泛的高分辨率显微镜,能够对样品进行表面形貌和微观结构的观测和分析。
本实验旨在通过扫描电镜对不同样品的表面形貌和微观结构进行观察和分析,从而加深对扫描电镜原理和应用的理解。
首先,我们准备了几种不同的样品,包括金属材料、植物组织和昆虫外骨骼等。
在实验过程中,我们首先对样品进行了表面处理,包括金属样品的金属镀膜处理、植物组织的冷冻干燥处理以及昆虫外骨骼的金属喷镀处理,以保证样品在扫描电镜下的观察效果。
接下来,我们将样品放置在扫描电镜的样品台上,并调整好合适的观察条件。
在观察过程中,我们发现扫描电镜能够清晰地显示样品的表面形貌和微观结构,包括金属样品的晶粒结构、植物组织的细胞结构以及昆虫外骨骼的纹理结构等。
通过对这些结构的观察和分析,我们不仅可以直观地了解样品的表面特征,还可以深入地研究样品的微观结构和性质。
在实验中,我们还发现扫描电镜具有较高的分辨率和深度信息,能够对样品进行三维观察和分析。
通过调整扫描电镜的工作参数,我们成功地获得了不同角度和深度的样品图像,进一步揭示了样品的微观结构和表面形貌。
这为我们深入理解样品的微观特征提供了重要的信息和依据。
总的来说,通过本次实验,我们深入了解了扫描电镜的原理和应用,掌握了样品的表面形貌和微观结构的观察方法,提高了对样品性质和特征的认识。
扫描电镜作为一种重要的分析工具,将在材料科学、生物学、医学等领域发挥重要作用,为科学研究和工程应用提供有力支持。
通过本次实验,我们不仅提高了对扫描电镜的认识,还对不同样品的表面形貌和微观结构有了更深入的理解。
扫描电镜的高分辨率和深度信息为我们提供了更多的观察和分析角度,有助于我们更全面地认识样品的特性和性能。
希望通过今后的实践和研究,能够更好地利用扫描电镜这一强大的工具,为科学研究和工程应用做出更多的贡献。
扫描电镜实验报告

扫描电镜实验报告扫描电镜实验报告引言:扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)是一种常用的高分辨率显微镜,通过扫描样品表面并记录电子信号来观察样品的微观结构。
本实验旨在利用扫描电镜对不同样品进行观察和分析,以探索其微观特征和结构。
一、实验目的:本实验的主要目的是通过扫描电镜观察和分析样品的表面形貌和微观结构,了解扫描电镜的工作原理和应用。
二、实验步骤:1. 样品准备:选择不同类型的样品,如金属、生物组织等,并进行必要的前处理,如切片、抛光等。
2. 样品固定:将样品固定在扫描电镜样品台上,确保样品表面平整。
3. 调整参数:根据样品的性质和所需观察的特征,调整扫描电镜的加速电压、放大倍数等参数。
4. 开始观察:打开扫描电镜,将电子束聚焦在样品表面,并开始观察样品的微观结构。
5. 图像获取:通过扫描电镜的控制系统,获取样品表面的图像,并进行记录和保存。
三、实验结果:1. 金属样品观察:在扫描电镜下观察金属样品,可以清晰地看到金属表面的晶粒结构和纹理。
不同金属的晶粒形状和大小有所差异,通过观察晶粒边界和晶粒内部的细节,可以进一步分析金属的晶体结构和性质。
2. 生物样品观察:利用扫描电镜观察生物样品,可以展示生物细胞、细胞器和细胞结构的微观特征。
例如,观察植物叶片的表面细胞,可以看到细胞壁、气孔和细胞间隙的形态和排列方式。
同时,观察细菌样品可以揭示其形态、大小和表面特征,有助于对细菌种类和功能的鉴定。
3. 其他样品观察:扫描电镜还可用于观察其他类型的样品,如纤维材料、陶瓷、矿物等。
通过观察这些样品的表面形貌和微观结构,可以了解它们的组织结构、纤维排列方式以及晶体形态等特征。
四、实验分析:通过扫描电镜的观察和分析,我们可以更深入地了解样品的微观结构和表面形貌。
这些观察结果对于材料科学、生物学和医学等领域具有重要意义。
例如,在材料科学中,通过观察金属晶粒的形态和排列方式,可以优化材料的力学性能和耐腐蚀性能。
扫描电镜实验报告

扫描电镜实验报告扫描电镜是一种高分辨率的显微镜,能够对样品进行高分辨率成像。
在本次实验中,我们使用了扫描电镜对样品进行了观察和分析。
本报告将对实验的目的、方法、结果和结论进行详细的描述和分析。
实验目的。
本次实验的主要目的是利用扫描电镜对样品进行表面形貌和微观结构的观察和分析,了解扫描电镜在材料科学和生物科学领域的应用,掌握扫描电镜的操作技巧和注意事项。
实验方法。
1. 样品制备,首先,我们准备了需要观察的样品,如金属材料、生物组织等,并对样品进行表面处理和固定。
2. 扫描电镜操作,接下来,我们将样品放入扫描电镜的样品台上,并根据仪器操作手册进行电镜的开机、预热和调试,确保仪器处于正常工作状态。
3. 观察和记录,在样品放置好并仪器调试完成后,我们通过调整扫描电镜的参数,如放大倍数、对焦等,对样品进行观察,并记录观察到的表面形貌和微观结构。
实验结果。
经过扫描电镜的观察,我们得到了样品的高分辨率图像,并对样品的表面形貌和微观结构进行了分析。
我们观察到样品表面的微观结构非常复杂,有许多微小的颗粒和纹理,这些结构对样品的性能和功能具有重要影响。
通过扫描电镜的观察,我们能够更加深入地了解样品的微观特征,为进一步的研究和分析提供了重要的参考。
实验结论。
本次实验通过扫描电镜的观察和分析,我们对样品的表面形貌和微观结构有了更加深入的了解。
扫描电镜作为一种高分辨率的显微镜,能够为材料科学和生物科学领域的研究提供重要的技术支持。
通过本次实验,我们掌握了扫描电镜的操作技巧和注意事项,为今后的科研工作打下了良好的基础。
总结。
通过本次实验,我们不仅学习了扫描电镜的操作和应用,还对样品的表面形貌和微观结构有了更深入的了解。
扫描电镜在材料科学和生物科学领域具有重要的应用价值,能够为科研工作提供重要的技术支持。
希望通过本次实验,能够对大家对扫描电镜的应用有更深入的了解,为今后的科研工作提供帮助和指导。
在本次实验中,我们通过扫描电镜对样品进行了观察和分析,了解了扫描电镜在科研领域的重要应用价值。
扫描电镜实验报告图像分析怎么写

扫描电镜实验报告图像分析怎么写一、引言扫描电镜(Scanning Electron Microscope, SEM)是一种常用的高分辨率表面形貌分析仪器,广泛应用于材料科学、生物学、纳米科技等领域。
本实验旨在利用扫描电镜对样品进行观察和分析,掌握图像分析技巧,并结合实际图像进行详细分析,从而深入了解样品的表面形貌和微观结构。
二、实验方法1. 样品制备:选择需要观察的样品,根据不同的要求进行制备,如金属材料可以进行抛光、腐蚀处理,生物样品可以进行固定和超薄切片等。
2. 仪器操作:将制备好的样品放入扫描电镜的样品台上,调节加速电压和放大倍数等参数,开始观察和拍摄图像。
3. 图像获取:通过扫描电镜获取样品的图像,并保存在电脑上,以备后续的图像分析工作。
三、图像分析1. 图像质量评估:首先对所获得的图像进行质量评估。
评估图像的对比度、噪声、清晰度等指标,确保图像的质量符合要求。
可以通过测量像素密度、区域灰度分布等方法进行评估。
2. 图像预处理:针对图像中存在的噪声、伪影等问题,可以对图像进行预处理。
例如,可以利用图像处理软件进行滤波、增强对比度等操作,以提高图像清晰度和可视化效果。
3. 形貌分析:通过对图像进行形貌分析,可以获得样品的表面形貌特征。
可以使用图像处理软件中的测量工具来计算样品的颗粒大小、距离、角度等参数。
同时,可以根据图像中的拓扑结构特征,推测样品的形成过程和相互关系。
4. 结构分析:通过图像分析,可以对样品的微观结构进行分析。
可以从图像中观察并描述样品的晶体结构、纤维形态等。
同时,可以对样品中存在的裂纹、孔洞等缺陷进行分析,评估样品的完整性和质量。
5. 成分分析:在图像分析的基础上,可以借助图谱分析和能谱分析等技术手段,对样品的成分进行分析。
通过识别元素的峰位和峰强,可以得到样品的成分组成,进一步了解样品的化学特性。
四、实验结果与讨论本次扫描电镜实验中,我们选择了一块金属样品,并进行了抛光和腐蚀处理。
扫描电镜实验报告

扫描电镜实验报告姓名:日期:2011年6月2日一、实验目的1、结合扫描电镜(SEM)实物,介绍其基本结构和工作原理,加深对扫描电镜结构及原理的了解。
2、应用SEM扫描观察实验样品的表面形貌。
二、实验仪器JEOL JSM-6490LV型扫描电子显微镜三、实验原理及内容扫描电子显微镜(SEM)的设计思想和工作原理,早在1935年便已被提出来了。
1942年,英国首先制成一台实验室用的扫描电镜,但由于成像的分辨率很差,照相时间太长,所以实用价值不大。
经过各国科学工作者的努力,尤其是随着电子工业技术水平的不断发展,1956年开始生产商品扫描电镜。
近数十年来,扫描电镜已广泛地应用在生物学、医学、冶金学等学科的领域中,促进了各有关学科的发展。
1、扫描电镜的基本结构(如图1所示)1)电子光学系统:电子枪、聚光镜、物镜光阑;2)扫描系统: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:探测二次电子、背散射电子等信号;4)图像显示和记录系统:早期SEM采用显像管、照相机等,数字式SEM采用电脑系统进行图像显示和记录管理;5)真空系统:真空泵高于10-4Torr,常用机械真空泵、扩散泵、涡轮分子泵;6)电源系统:高压发生装置、高压油箱。
图1 扫描电镜成像原理图1—电子枪;2—镜筒;3—试样室;4—脉冲多道分析器;5—计算机;6—数据储存;7—视频放大器;8—信号处理系统;9—显象管;10—扫描发生器;11—Si (Li )检测器L —电磁透镜;C —扫描线圈;S —试样;D1—二次电子检测器;D2—背反射电子检测器;SE —二次电子;BSE —背反射电子;SC —试样电流;EBIC —电子感生电流电子枪提供一个稳定的电子源,以形成电子束。
灯丝加热到工作温度后,出射的电子便离开V 型尖端。
由于阴极(灯丝)和阳极间加有1~30KV (一般20KV左图2 自偏压电子枪结构图右)的高压,这些电子则向阳极加速运动。
扫描电镜实验报告

实验报告
学院:专业:班级:
工作原理:右图是扫描电镜的原理示意图。
由最上边电子枪发射出来的电子束,经栅极聚
扫描电镜原理示意图
焦后,在加速电压作用下,经过二至三个电磁透镜所组成的电子光学系统,电子束会聚成一个细的电子束聚焦在样品表面。
在末级透镜上边装有扫描线圈,在它的作用下使电子束在样品表面扫描。
由于高能电子束与样品物质的交互作用,结果产生了各种信息:二次电子、背反射电子、吸收电子、X射线、俄歇电子、阴极发光和透射电子等。
这些信号被相应的接收器接收,经放大后送到显像管的栅极上,调制显像管的亮度。
由于经过扫描线圈上的电流是与显像管相应的亮度一一对应,也就是说,电子束打到样品上一点时,在显像管荧光屏上就出现一个亮点。
扫描电镜就是这样采用逐点成像的方法,把样品表面不同的特征,按顺序,成比例地转换为视频信号,完成一帧图像,从而使我们在荧光屏上观察到样品表面的各种特征图像。
实
验
仪
器
电子扫描显微镜、试样、导电胶
实
验
步
骤
一、制作好试样、打开电子扫描电镜
二、用导电胶固定试样在载物台上
三、放好试样后,抽真空,调整试样的距离、扫描的衬度和最佳倍数
四、选择不同倍数,照像
实验数据
实
验总结
可以不同程度的看到试样的外观形貌和表面组织,对断裂的不同区域可以看清楚。
纤维区、放射区、瞬断区三个区域中,放射区占得比例大为脆断。
韧涡的中心一般是第二相粒子。
不同的程度表现出表面不同的形貌组织。
指
导
教
师
意
见签名:年月日。
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关于扫描电镜技术
北京科技大学材料科学与工程学院北京(100083)
摘要:通过对扫描电镜的课堂学习以及自己查阅资料,对扫描电镜的构造、原理、各个功能以及应用都有了一定的了解,经过对扫描电镜实验时各功能的观察,对扫描电镜的特点有了更深的体会。
得出扫描电镜确实是现代的一种多功能的材料分析显微镜,其功能被应用于多个研究领域。
一、引言
在课堂上学习了关于扫描电镜各方面的理论知识,对扫描电镜有了一个基本的认识。
但是毕竟那些都只是理论抽象的,仅仅通过理论学习不可能完全了解扫描电镜。
只有通过实验过程才能真正对扫描电镜有更好的了解和掌握。
作为一个材料专业本科生,要想在以后的科学研究发展中充分运用扫描电镜的功能,就必须了解扫描电镜技术,本文就主要介绍扫描电镜技术的主要原理、功能和应用。
二、实验内容及结果分析
扫面电镜是用聚焦得非常细的电子束作为光源,以光栅状扫描方式照射到试样表面上,并以入射电子与物质相互作用产生的信息来成像,从而获得放大几倍到几十万倍放大像的一种显微镜。
其电子与物质作用用来成像的信息主要有背散射电子、二次电子、透射电子、特征X射线以及俄歇电子等。
其中,用来进行元素分析的信息是特征X射线和俄歇电子,在扫描电镜上有能谱分析技术;进行晶体结构和取向分析的是背散射电子和衍射X射线,相应有电子背散射衍射技术(EBSD)等
1、扫描电镜构造
扫描电镜一般由真空系统、电子枪系统、透镜系统、扫描控制系统、样品室、检测放大系统以及信号处理和显示系统。
真空系统:对于扫描电镜,通常真空度都要求很高,达到10-3-10-5Pa,如果真空度下降会影响成像质量,电镜内真空度过小时间长还会污染电子枪灯丝、透镜光阑等。
所以在进行扫描电镜实验时务必要达到一定真空度。
电子枪系统:作用是产生电子束照明光源,电子枪类型分为钨灯丝和场发射,场发射电子枪是通过场致发射效应来发射电子,图像分辨率最高可达零点几个纳米。
透镜系统:作用是把光源尺寸缩小到几纳米。
一般由透镜形成的扫描电子束性质可以用电子束开角。
电子束斑直径、电子束流强度和扫描角范围等四个参数来描述。
扫描控制系统:作用是使电子束在样品表面按一定方式扫描。
样品室:样品室中空间应足够大,样品台能在其中进行旋转平移,样品室还要安装各种检测探头等。
检测放大系统:作用是把入射电子和物质相互作用的信号进行放大,并转换成能够识别并读懂的电子信号。
其性能优劣将影响图像分辨率。
信号处理和成像显示:检测放大系统收集到的信号经处理转变为电信号,通过解读转变以图像显示出来,若成像信息为二次电子,则称为二次电子像。
2、扫描电镜特点
1)景深大,扫描电镜景深比投射电镜大十倍比光学显微镜大几百倍,可对不平表面和断口进行分析。
2)放大倍数可变范围宽,可以从低倍连续变化到高倍数不用重新聚焦。
3)试样在样品室内可以进行旋转、倾斜和平移,可以方便观察形状不规则的样品。
4)扫描电镜的样品制备很简单,能直接观察样品原始表面,且对样品尺寸要求比较小。
3、扫描电镜主要功能
1)形貌分析:扫描电镜可以对材料表面进行分析,利用二次电子的信息观察样品表面形貌。
二次电子能量一般在50ev以下,并从样品表面5-10纳米左右深度范围内产生,并向样品表面各个方向发射出去。
它对微区表面的几何形状十分敏感,凸出的尖棱、小粒子及比较陡的斜面处二次电子产额较多,相应荧光屏上这些区域亮度大,平面上产额小,亮度较低。
背散射
电子也可以用来进行形貌的分析像,反射电子具有表面成分和形貌的综合信息。
与原子序数有很大关系,重元素反射率大,图像亮度高,反之则暗。
2)能谱分析:主要是利用X射线的波长与能量间的对应关系。
故从能量和从波长鉴定元素是等价的。
因此,把所检测的X射线按能量展开为特征能谱,并直接测量每一特征峰所对应能量,则可以鉴定在物质中所包含元素的种类。
3)电子背散射衍射技术:电子束与样品相互作用产生散射,其中一部分背散射电子入射到某些晶面,因满足布拉格条件而发生再次弹性想干散射,出射到样品表面外的背散射电子透射到荧光屏上成像。
当电子束在样品表面扫描形成背散射电子衍射花样,然后系统自动采集、标定样品每一分析点的衍射花样,可获得各分析点的晶体结构及晶体取向等晶体学信息。
4、扫描电镜的应用
1)对于腐蚀研究腐蚀现象:金属材料与环境相互作用所产生的腐蚀现象都是通过表面的物理吸附、化学吸附及电化学作用进行的,所以为了研究金属的腐蚀行为,就必须对金属表面进行形貌成分等的分析。
能进行表面显微分析的扫描电镜是现代分析腐蚀以及环境断裂的一种重要研究手段。
2)对于分析材料中的未知元素时,需要用到扫描电镜的能谱分析,其相比于物理、化学等分析手段,具有灵敏度高、分析方法简单等优点,在采矿、考古研究等很多方面都得到应用。
3)利用扫描电镜的EBSD技术可以对材料进行取向结构的晶体学信息的采集和分析,尤其是用EBSD技术分析材料中的织构、孪晶等关系时,起作用尤其突出。
三、结论
扫描电镜是现代材料分析中的一种重要手段,其在越来越多的领域开始得到应用,扫描电镜也变得越来越先进,其分析手段也越来越多样化,为材料研究工作者提供的很大的方便。
如果不能掌握了扫描电镜这种分析方法,那么在材料研究中就会失去许多分析手段。