扫描电镜结构、原理及试样观察
一、实验目的
1. 结合扫描电镜实物，介绍其基本结构和工作原理；
2. 掌握扫描电镜的制样方法；
3. 选用亚共析钢，利用二次电子探头对表面形貌进行观察。
二﹑实验原理
1. 扫描电镜工作原理
扫描电镜工作原理是：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，在扫描线圈的作用下，电子束在样品表面进行扫描，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像管上形成衬度图象。
2. 扫描电镜的构造
扫描电镜主要由电子光学系统、扫描系统、信号探测放大系统、图像显示和记录系统、真空系统、电源系统等部分组成。图1为扫描电镜结构图。
图1 扫描电镜结构图
G —电子枪；CL —聚光镜；OL —物镜；SC —扫描线圈；
(1) 电子光学系统主要包括电子枪、聚光镜、物镜光阑等。在扫描电镜中，高能电子束入射到固体样品，所发射的信号强度（二次电子、背散射电子和X射线等）取决于入射电子束流的大小，而对于被测信号而言，仪器的最佳分辨率又取决于到达样品的最终束斑尺寸。因此扫描电镜的电子光学系统要保证在尽可能小的束斑尺寸下能获得最大的束流，而且
束流要非常稳定。
(2) 扫描系统由同步扫描信号发生器、放大倍率控制电路和扫描线圈组成，其作用是使电子束在样品表面和荧光屏上实现同步扫描。
(3) 信号探测放大系统作用是检测样品在入射电子作用下产生的物理信号（二次电子、背散射电子和X射线等），然后经视频放大送入显示系统，作为荧光屏亮度的调制信号，显示图像。不同的物理信号要用不同类型的检测系统，它大致可以分为三类：电子探测器、阴极荧光探测器和X射线探测器。
(4) 图像显示和记录系统显示样品的扫描图像，以供观察、照相记录或存储电子文档。早期扫描电镜采用显像管、照相机等，目前一般采用电脑系统进行图像显示和记录管理。
(5) 真空系统常用机械真空泵、扩散泵、涡轮分子泵，为电镜提供适当的真空度。
(6) 电源系统由稳压电源、稳流及其相应的安全保护电路组成，为扫描电镜各组成部分提供稳定可靠的电源，为保证电镜正常工作，一般外接稳压电源或不间断电源。
3. 扫描电镜对样品的要求
(1) 样品必须是无毒、无放射性的物质，以保证工作人员的人身安全。
(2) 样品可以是块状、片状、纤维状；也可以是颗粒或粉末状，无论是什么样的样品都不能是有机挥发物和含有水分。如果将含有水分的样品放在镜筒内能产生三种严重不良后果：一是当真空达不到要求强行通高压时，其产生的水蒸汽遭遇高能电子流产生电离而放电引起束流大幅度波动，使所成的像模糊，或根本不能成像；二是造成镜筒污染；三是损坏灯丝，当高能电压通过灯丝时，温度高达2000°K，碰到水蒸汽而氧化变质或熔断，因此，应先烘干样品中的水分。
(3) 无论是块状样品，还是粉末颗粒状样品，其化学、物理性质要稳定，在高真空中的电子束照射下，都要能保持成分稳定和形态不变。
(4) 表面受到污染的样品要在不破坏样品表面结构的前提下，进行适当清洗、烘干。
(5) 无论是样品的表面，还是样品新断开的断口或断面，一般不需要进行处理，以保持其原始的结构状态。
(6) 对磁性样品要预先去磁，以免观察时电子束受到磁场的影响。
(7) 粉末样品要适量，不易过多；块状样品大小要适合仪器专用样品底座的尺寸，不能过大。本校扫描电镜的样品座Φ=12.5 mm，样品的高度一般限制在5 ~ 10 mm左右。
4. 亚共析钢的二次电子像
20#钢为亚共析钢，其组织为先共析铁素体和珠光体，随着含碳量的增加，珠光体所占的比例不断增加，接近共析成分时，铁素体在珠光体周围呈网状分布。与光学显微镜相比，利用扫描电镜表面形貌衬度显示材料的微观组织，具有分辨率高和放大倍数大的优点，适合于观察光学显微镜无法分辨的显微组织。为了提高表面形貌衬度，在腐蚀试样时，腐蚀程度要比光学显微镜使用的金相试样适当深一些。
三、实验设备及样品制备
1. 实验设备
ZEISS SUPRA 55是一台高性能、功能强大的高分辨应用型扫描电子显微镜。系统采用多接口的大样品室和艺术级的物镜设计，提供高真空成像功能，可对各种材料表面作分析。并且具有业界领先的X射线分析条件，样品台为五轴全自动控制。标准的高效率无油涡轮分子泵满足快速的样品更换和无污染成像分析。其分辨本领：二次电子分辨率：0.8nm @ 15 kV；背散射电子分辨率：3.0nm @ 15kV。放大倍率: 12×～1000,000×。
2. 样品制备
(1) 块状样品的制备
对于块状导电样品，基本上不需要进行什么制备，只要其大小适合电镜样品底座尺寸大小，即可直接用导电胶带把样品黏结在样品底座上，放到扫描电镜中观察，为防止假象的存在，在放试样前应先将试样用丙酮或酒精等进行清洗，必要时用超声波清洗器进行清洗。对于块状的非导电样品或导电性较差的样品，要先进行镀膜处理，否则，样品的表面会在高强度电子束作用下产生电荷堆积，影响入射电子束斑和样品发射的二次电子运动轨迹，使图像质量下降，因此这类样品要在观察前进行喷镀导电层的处理，在材料表面形成一层导电膜，避免样品表面的电荷积累，提高图象质量，并可防止样品的热损伤。
(2) 粉末样品的制备
对于导电的粉末样品，应先将导电胶带黏结在样品座上，再均匀地把粉末样撒在上面，用洗耳球吹去未黏住的粉末，即可用电镜观察。对不导电或导电性能差的，要再镀上一层导电膜，方可用电镜观察。为了加快测试速度，一个样品座上可以同时制备多个样品，再用洗耳球吹走未黏住的粉末时，应注意不要样品之间相互污染。
对于粉末样品的制备应注意以下几点：
A、尽可能不要挤压样品，以保持其自然形貌状态。
B、特细且量少的样品，可以放于乙醇或者合适的溶剂中用超声波分散一下，再用毛细管滴加到样品台上的导电胶带上(也可用牙签点一滴到样品台上)，晾干或强光下烘干即开。
C、粉末样品的厚度要均匀，表面要平整，且量不要太多，否则容易导致粉末在观察时剥离表面，或者容易造成喷金的样品的底层部分导电性能不佳，致使观察效果的对比度差。
四、成像操作步骤
(1) 定位样品
打开TV，移动样品台；
升至工作距离约在5~10mm 处，平移对准样品，可打开stagenavigation 帮助定位；
(2) 开高压
根据检测要求和样品特性，设定加速电压；
(3) 观察样品，定位观察区
全屏快速扫描（点击工具栏上）；
选择Inlens 或SE2 探头；
缩小放大倍数至最小；
聚焦并调整亮度和对比度（Tab 键可设置粗调Coarse 或细调Fine）；
读取WD 数值；
必要时升降样品台，WD 常用5～10mm；
移动样品台X、Y，或使用CentrePoint(Ctrl+Tab 键)定位；
聚焦、放大至～5kX、再聚焦、定位；
(4) 必要时，调光阑对中
选区快速扫描，Aperture 面板上，选上Wobble，调ApertureX 和Y，消除图像水平晃动。完成后取消Wobble；
(5) 消像散
选区扫描，依次调Stigmation X、Y 和聚焦，直到图像最清晰；
(6) 成像
进一步放大至～50kX、并进一步聚焦和消像散；
全屏扫描，调亮度和对比度；
用Beam Shift 或Ctrl＋Tab 定位成像位置；
点击Mag 设置所需放大倍数；
Scanning 面板选择消噪模式（一般用Line Avg）；
选择扫描速度和N 值（使cycle time 在40s 左右为宜）；
确认Freezeon＝end frame；
点击Freeze；
等待扫描完成；
(7) 存储。
点击鼠标中键（滚轮）或右键，弹出快捷菜单→Send to→Tiff file；
设置文件夹，取文件名，设置文件名后缀，点Save；
同一样品图片再次存储，直接左键点击工具栏上按钮。
存储结束后，点击unfreeze，点击快速扫描；
五、实验内容
1. 简述扫描电镜的原理及构造。
2. 简述扫描电镜制样要求及制样方法。
3. 20#钢的室温组织有哪些，并在图上注明。
六、思考题
1. 如果把金相样品来当做扫描电镜样品进行分析，是否可以？
物理仿真实验报告项目名称：透射式电子显微镜实验 院系名称： 专业班级： 姓名： 学号：
透射式电子显微镜实验 一、实验目的 在软件虚拟的环境中，了解对透射电子显微镜的基础操作流程；结合原理的介绍，了解它们的意义。 二、实验原理 图1 图1表示：透射电子显微镜由电子枪(照明源、接地阳极、光阑等)、双聚光镜、物镜、中间镜、投影镜等组成. 电子显微镜的热发射电子枪由高温的钨丝尖端发射电子，高级的场发射电子枪在高电场驱动下通过隧道效应发射电子. 场发射电子束的亮度显著提高，同时能量分散度(色差)显著减少,使电子束直径会聚到1nm以下仍有相当的束流.双聚光镜将电子枪发出的电子会聚到样品，经过样品后在下表面形成电子的物波，物波经过物镜、中间镜、投影镜在荧光屏或照相底片上形成放大象.
图2 为了获得更高的性能，目前生产的新型TEM的结构更为复杂(图2),如透镜有:聚光镜两个，会聚小透镜,物镜，物镜小透镜，三个中间镜，投影镜等. 这样的结构可以在很大范围内改变像的放大倍数,并被用来实现扫描透射成像(STEM,需要利用偏转线圈)、微衍射和微分析(加上X射线能谱仪).
图3 图3是透射电子显微镜阿贝成像原理光路图. 物波在物镜的焦平面上形成衍射图样，各个衍射波经过透镜汇聚成第一中间像。改变中间镜、投影镜电流(即改变它们的焦距)，将试样下表面的物波聚焦到荧光屏或底片上得到的是显微像(左). 当中间镜、投影镜改变焦距将焦平面的衍射图样聚焦到荧光屏或底片上得到的是衍射图样(右). 透射电子显微镜的一大优点是：可以同时提供试样的放大像和对应的衍射图样。得到显微像后在第一中间象处放置选区光阑选出需要的局部图象，再次得到的衍射图样就是和选区(最小选区为几百nm)图像对应的电子衍射图样.
实验室设计要求 一、实验室的分类及职责： 实验室就是分析检验实验室，在学校、工厂、科研院所有其不同的性质。 学校的化验室一类是为学生进行分析化学实验用的教学基地，另一类是为科研服务的亦兼有科研性质的分析化学研究室。 工厂设中央化验室、车间化验室等。车间化验室主要担负生产过程中成品、半成品的控制分析。中央化验室主要担负原料分析、产品质量检验任务，并担负分析方法研究、改进、推广任务及车间化验室所用的标准溶液的配制、标定等工作任务。 科研院所的化验室除为科学研究课题担负测试任务外，也进行分析化学的研究工作。 二、实验室设计要求： 根据实验任务需要，实验室有贵重的精密仪器和各种化学药品，其中包括易燃及腐蚀性药品。另外，在操作中常产生有害的气体或蒸气。因此，对化验室的房屋结构、环境、室内设施等有其特殊的要求，在筹建新化验室或改建原有化验室时都应考虑。 化验室用房大致分为三类：精密仪器实验室、化学分析实验室、辅助室（办公室、储藏室、钢瓶室等）。 化验室要求远离灰尘、烟雾、噪音和震动源的环境中，因此化验室不应建在交通要道、锅炉房、机房及生产车间近旁（车间化验室除外）。为保持良好的气象条件，一般应为南北方向。 1、精密仪器室 精密仪器室要求具有防火、防震、防电磁干扰、防噪音、防潮、防腐蚀、防尘、防有害气体侵入的功能，室温尽可能保持恒定。为保持一般仪器良好的使用性能，温度应在15～30℃，有条件的最好控制在18-25℃。湿度在60%-70%，a需要恒温的仪器室可装双层门窗及空调装置。 仪器室可用水磨石地或防静电地板，不推荐使用地毯，因地毯易积聚灰尘，还会产生静电。博思博大型精密仪器室的供电电压应稳定，一般允许电压波动范围为±10%。必要时要配备附属设备（如稳压电源等）。为保证供电不间断，可采用双电源供电。应设计有专用地线， a接地极电阻小于4Ω。
大学物理开放式虚拟仿 真实验室建设方案新 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】
大学物理开放式仿真实验室 建设方案 项目名称：《大学物理开放式仿真实验室》 负责单位：安徽省科大奥锐科技有限公司 归属部门：中国科学技术大学 联系电话： 2016年6月29日
1、项目建设背景 、物理实验教学国内概况 物理实验是物理学的基础，大学物理实验反映了理工科及各个学科科学实验共性和普遍性的问题。在培养学生严谨的科学思维、创新能力，培养学生理论联系实际，特别是与科学技术发展相适应的综合能力，以适应科技发展与社会进步对人才的需求方面有着不可替代的作用。当前我国高等教育已进入全面提高教育质量的新阶段。进一步更新教育理念、积极创造条件在教学实践中实质性地实施以教师为主导，以学生为主体的实验教学是进一步深化改革的重要内容，也是巩固十多年来的教学成果、提高教学质量、实现实验教学目标的重要保证。 教育部多次强调并要求：高校要大力加强实验、实践教学的改革，要重视实践环节，提高学生实践能力，推进实验内容和实验模式改革和创新，培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力。要根据培养学生动手和实践能力需要，不断改善实验和实习教学条件。在《关于加强高等学校实验室工作的若干意见》中更明确指出：“大力推进实验室信息化建设，实现优质资源开放共享。持续投入必要的经费与人员，切实推进实验室信息化建设和信息化管理。建设科学、便捷使用的实验室网络管理系统，提升实验室在设备采购、资产管理、信息统计、开放共享等工作的管理水平。建设实验教学网络平台和实验教学资源共享平台，实现网上辅助教学和网络化、智能化教学管理，满足学生自主选课、自助实验、有效利用实验室资源的自主学习和个性化发展的需求。” 、我中心物理实验教学存在的问题 1.2.1实验预习、复习环节不完善 我中心实际教学中，由于实验室和师资力量等限制，很难提供给学生大面积实验预习、复习的环境。我校学生目前进行实验预习、复习时只能通过书本进行，只能对理
生物制药技术中心实验室 建 设 方 案 为进一步提高实验实训教学质量的水平，推进实验实训教学的改革和建设，贯彻落实教育部关于实验室工作“巩固、深化、提高、发展”的要求，引入有效的竞争激
励机制，充分调动实验技术人员的积极性和创造性，构建高水平的实验技术平台，特制定本建设方案。 一、建设背景与目标 2006年12月学院为了适应21世生物应用技术人才的培养和资源共享理念的需要，在学校高校中率先对管理体制进行改革，成立了详详细细学院实验实训中心，将原生物科学系中心实验室更名为生物技术应用中心实验室并隶属该实验实训中心管理。 生物技术应用中心实验室下设化学、生物化学、畜牧业生产技术应用、生物化学制药与检测技术、园艺技术应用、食品营养与检测技术、生物技术应用等6大类18 个实验室，承担我院生物制药、食品营养与检测、畜牧兽医、园林和园艺5个专业、多层次的生物技术实验教学任务。并利用该中心实验室，开展了食品检验工、花卉工、园艺工、动物疫病防治员、动物检验检疫员、药物分析工和药物制剂工的职业技能培训与鉴定工作。每年接纳学生约2000人，年均总实验人时数在109500万左右。 中心实验室累计投入170万元购置了一大批先进教学仪器设备，增强了实验教学手段，改善了教学环境，提高了实验技术水平，为培养适应21世纪国家建设与社会 发展需要的、具有高技能、高素质创新、实践性生物技术人才创造条件，提供良好的实验教学技术平台。 中心实验室形成了独立设课与管理的运转模式。各实验室由生物技术应用中心实验室实行统一管理和调配，仪器设备共享，全面负责生物科学系各专业专业基础、专业课的实验教学和各专业的职业技能鉴定培训与鉴定工作。同时，不断增加从事实验教学的高职称、高学历的教师，优化实验教学体系、调整实验内容，学生通过实验课程的学习获得了良好的技能训练，他们的动手能力，创新思维，综合技能能得到显著提高。 通过院系的共同建设和发展，先后取得了具有积极示范推广意义的科技成果，即xxx省科技进步三等奖和xxx市科技进步二等奖。在理论与实践教学改革中勇于探索 和创新，获xxx省教学成果一等奖。突出的实验教学改革成果促进了畜牧兽医专业精品课程的建设(《xxxx》和《xxxx》于2004年和2006年分获省级精品课程)。本中心设施齐全先进、实验教学团队优秀、管理体制规范高效、环境人文安全，实验教学成绩显著，2004年和2006年度被评为xx省优秀实验室。经过多年的改革与建设，生 物技术应用中心实验将向海南省实验教学示范中心的目标迈进。
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
透射电子显微镜实验 一实验目的 1．了解透射电子显微镜的工作原理。 2． 二实验仪器 电子枪聚光镜系统 三实验原理 透射电子显微镜内部结构 图2表示：透射电子显微镜由电子枪(照明源、接地阳极、光阑等)、双聚光镜、物镜、中间镜、投影镜等组成.电子显微镜的热发射电子枪由高温的钨丝尖端发射电子，高级的场
发射电子枪在高电场驱动下通过隧道效应发射电子.场发射电子束的亮度显著提高，同时能量分散度(色差)显著减少,使电子束直径会聚到1nm以下仍有相当的束流.双聚光镜将电子枪发出的电子会聚到样品，经过样品后在下表面形成电子的物波，物波经过物镜、中间镜、投影镜在荧光屏或照相底片上形成放大象. 为了获得更高的性能，目前生产的新型TEM的结构更为复杂,如透镜有:聚光镜两个，会聚小透镜,物镜，物镜小透镜，三个中间镜，投影镜等.这样的结构可以在很大范围内改变像的放大倍数,并被用来实现扫描透射成像(STEM,需要利用偏转线圈)、微衍射和微分析(加上X 射线能谱仪). 透射电子显微镜光路图 图4 图4是透射电子显微镜阿贝成像原理光路图.物波在物镜的焦平面上形成衍射图样，各个衍射波经过透镜汇聚成第一中间像。改变中间镜、投影镜电流(即改变它们的焦距)，将试样下表面的物波聚焦到荧光屏或底片上得到的是显微像(左).当中间镜、投影镜改变焦距将焦平面的衍射图样聚焦到荧光屏或底片上得到的是衍射图样(右).透射电子显微镜的一大优点是：可以同时提供试样的放大像和对应的衍射图样。得到显微像后在第一中间象处放置选区光阑选出需要的局部图象，再次得到的衍射图样就是和选区(最小选区为几百nm)图像对应的电
子衍射图样. 先用闪烁的红色箭头表示试样、第一中间象、第二中间象和显微象的形成过程.接着用闪烁的三个圆斑表示物镜焦平面上的衍射图样经过中间镜和投影镜形成衍射图样的过程. 实验内容 实验的操作内容： 开机 A1.开总电源后，开冷却水电源，并确认其工作正常 A2.按下电镜主机上power方框内的EVAC键，可在20~30分钟达到高真空 加高压 B1.确认仪器处于高真空状态后，按一下power方框内的COL键 B2.置BIAS钮于适当的位置，按一下READY/OFF键，再按一下所选的高压键，高压将逐步达到所选值，从HV/BEAM表上可确认高压已加上。 B3.顺时针缓慢转动FILAMENT控制钮，同时观察HV/BEAM表，至速流饱和值并锁住。 （对于不同的灯丝，仪器管理人员已调整好一定的BIAS和FILAMENT钮的位置，故第2，3步不应作大的更动） 照明系统对中 C1.将观察模式调整到SA C2.将所有的光阑移除 C3.用MAG键将放大倍数设定在5000倍。 C4.将束斑直径调整到3~5微米，用BRIGHTNESS控制钮将光斑调整到清晰 C5.逆时针方向旋转FILAMENT控制钮少许，可在荧光屏上观察到灯丝像，此时灯丝的激发状态是欠饱和的，调整BRIGHTNESS CENTERING将光点移到屏幕中央。 C6.将束斑直径调整到5微米，用BRIGHTNESS控制钮将光斑调整到清晰 C7.用BRIGHTNESS CENTERING将光点移到屏幕中央 C8.将束斑直径调整到1微米，用BRIGHTNESS控制钮将光斑调整到清晰 C9.用GUN HORIZ将光点移到屏幕中央
仪器实验室设计装修要求及规范 仪器分析实验室对室内的要求一般都比化学实验室为高。仪器分析实验室一般都有空调要求，如恒温恒湿、空气净化、气流、排风等问题。在气候较潮湿的地区要求防潮，对于早期实验室用若干红外线灯、小型去湿器、窗式空调器、小型独立式空调器。现代实验室有条件的采用中央空调系统。对于防振要求较高的仪器设备，除了对实验室的位置要进行考虑外，尚需考虑设置独立的设备防振基础和隔振措施。仪器分析实验室一般要求兼有交流、直流电源，以及单相、三相两种电源插座，并常有稳压要求。有的还有防电磁干扰的要求，需要接地和电磁屏蔽等。有的需要有冷却水和各种气体供应，包括真空和压缩空气，保护气体和载气等。仪器分析实验室的建筑装修标准通常都考虑较高一些：墙面做油漆涂料或油漆墙裙;地面做木地板、水磨石地面、塑胶地面以及大理石地面等;实验室的实验台：如为样品处理室工作台可参照化学实验台;如为放置仪器的工作台需稳固，可采用钢筋混凝土结构的水磨石台面等。同样，实验室要求防尘、防腐蚀、都应给予足够的重视和妥善地解决。 1、仪器分析实验室的要求： 仪器分析实验主要设置各种大型精密分析仪器，同时也包括普通小型分析仪等。这些分析室大都由几个小室组成，组成房间的大小和数量随各类仪器而异;即使是同类仪器，如其型号不同，其要求往往也不相同，而且有时会有较大的差别。
2、仪器分析实验室的组成： 仪器分析实验室组成包括分析仪器室、样品处理室、暗室、研究室、更衣室、机房等。 3、仪器分析实验室的平面布置： 仪器分析实验室一身都有防振、防尘和较恒定的室温要求和一定的湿度要求，在具体设计时应满足该仪器产品说明书提出的要求。 仪器分析实验室通常可与基本实验室一样沿外墙布置，或将它们集中在某一区域内，这样有利于各个研究室和基本实验室相联系，并可统一考虑诸如空调、防护等方面的措施。对于某一科研项目来说，为了实研究方便起见，仪器分析实验室也可考虑按科研项目分散布置，这样同一种分析仪器室在一幢楼里就得有多组。另外，在一个有集中空调系统的实验大楼里，则以不沿外墙设置特种辅助实验室较为有利。下面为仪器分析实验室的几个设计实例。 (1) 大型光谱实验室平面布置 (2) X衍射分析室平面布置
建筑工程学院虚拟仿真实验室建设方案要求 一、硬件设备及功能要求 在针对BIM设计/办公场景评估并实现能够替代PC电脑/工作站方案，降低学校设备运维成本，优化使用体验，提升设计/教学效率和效果。结合目前学校现状、需求及挑战，建设一个完善的软件定义的BIM云平台，最终将达到以下目标： 1、统一的BIM云平台 根据BIM业务需要建设统一的基础设施云平台（IaaS），整合计算、存储、GPU和网络资源，将业务应用整合，云化部署迁移到数据中心的云计算平台,在实现数据统一的基础上通过统一的云平台管理界面进行资源的调度和管理。通过集中管理的桌面云提供随时随地的桌面访问、灵活的教育教学和统一的后端运维管理，同时实现更高的安全性、控制能力并节省IT运维费用。 2、资源全面池化 将计算、存储、GPU、网络资源整合成为可以统一管理、弹性调度、灵活分配的资源池，每个应用系统不再占用独立的物理服务器、存储和网络资源，而是与其他应用系统一起，共享基础平台的资源，以虚拟机的形式独占其中部分逻辑资源。 3、提供标准化的资源服务 合理划分计算存储网络等资源，针对各类业务需求提供标准化且可按需调整的支撑资源配置，进行自动化部署和维护，快速提供标准、安全和稳定的资源服务。统一管理各种资源，并根据业务系统对计算能力、存储I/O、网络带宽等需求，提供不同级别的资源服务。 4、随需分配和回收资源 未来新建应用系统或扩容、迁移应用系统，只需根据需求从资源池中直接获取资源即可快速完成，而不必额外申请购买硬件设备。在业务系统生命周期完结后，也可释放资源回到资源池。这样既提升了业务部署效率，又提升了资源利用率，降低了运维复杂度，从而降低了总体拥有成本。
二级生物安全实验室建设(设计方案)SICOLAB 依据《生物安全实验室建筑技术规范》GB50346—2004、《实验室生物安全通用要求》GB19489—2008、《微生物与生物医学实验室生物安全通用准则》WS233—2002、《洁净厂房设计规范》GB50073—2001、《洁净室施工及验收规范》GB50591—2010、《建筑安装工程施工技术操作规程通风空调》等规范中相关条例的规定,对实验室场地的建筑特色进行了分析,SICOLAB本着以人为本、方便操作、生物安全的设计理念,在尽量满足使用方实验人员操作需求的前提下完成了本次方案设计。 1平面布局 (一级屏障)根据实验人员操作需要的场地空间,设计1个建筑面积为23 m2的微生物实验区,其中包括1个P2主实验室、1个一更缓冲间、1个二更缓冲间、1个洗刷消毒间。考虑到生物安全实验室应该同时实施一级屏障与二级屏障的要求,其中一级屏障主要体现在微生物实验区的平面布置与维护结构方面,二级屏障主要体现在空调净化系统方面。在平面布置方面,把人流与物流分隔开,防止人与物的交叉感染,即实验操作人员通过一更缓冲间与二更缓冲间进入P2主实验室;实验物体通过2个互锁式传递窗进出P2主实验室,其中1个互锁式传递窗设在主实验室与准备间之间,另外1个设在主实验室与洗刷消毒室之间,保证了洁净物不受感染,也保证了污染物尽快传进洗刷消毒室进行消毒灭菌。 2围护结构与装璜装饰 实验室主体框架为彩钢板玻璃隔断,颜色为哑白色,彩钢板每面厚度为0、426 mm,彩钢岩棉夹芯板燃烧性能为不燃性,等级为A级;隔断玻璃厚度为5 mm;为防止沉积灰尘,窗料使用R 25 mm铝合金圆弧压线;所有二维连接处的内侧均使用R 50mm铝合金内圆角,暴露在外的二维连接线的外侧则用R 100 mm铝合金外圆角连接;彩钢板的三维连接处使用三维接点过渡,而彩钢板与墙面地面则用铝合金槽铝联接。吊顶材料亦为彩钢板。微生物区室内地面为环氧树脂材料,具有无缝隙、耐腐蚀、平整、容易清洗的特性。地面地角线用阴角铝材装饰,美观且严密性好。通过科学设计、精心施工,实验室内形成坚固、无缝、平滑、美观、不反光、不积尘、不生锈、防潮、抗菌、性能优良的无菌表面与内壳,从而解决了气密性与保洁等问题。室内所有设备均嵌入墙内,使整间实验室墙面均光滑平整无缝,防止积尘,方便清洁、消毒。 3基本配置 3、1互锁式传递窗P2实验室配有2个传递窗,保证实验室物流的安全性。互锁式传递窗内有紫外线灯,将污染过的物品在拿出实验室前进行消毒;保证了室外与室内空气的隔绝;室内、室外都可控制传递窗,减少了实验人员进出实验室的次数,方便了实验人员的物品传递。 3、2自动闭门器根据国家规范要求,在洁净实验室门上安装有自动闭门器。 3、3互锁门主实验室设置一套两门互锁的电子互锁,当其中有一扇门未关时,另外一扇门将无
电子显微镜 一、实验目的 1、了解并掌握电子显微镜的基本原理； 2、初步学会使用电子显微镜，并能够利用电子显微镜进行基本的材料表面分析。 二、实验仪器 透射电镜一是由电子光学系统（照明系统）、成像放大系统、电源和真空系统三大部分组成。 本实验用S—4800冷场发射扫描电子显微镜。 实验原理 电子显微镜有两类：扫描电子显微镜、透射电子显微镜，该实验主要研究前者。 （一）扫描电子显微镜（SEM） 由电子枪发射的电子束，经会聚镜、物镜聚焦后，在样品表面形成一定能量和极细的（最小直径可以达到1-10nm）电子束。在扫描线圈磁场的作用下，作用在样品表面上的电子束将按一定时间、空间顺序作光栅扫描。电子束从样品中激发出来的二次电子，由二次电子收集极，经加速极加速至闪烁体，转变成光信号，此信号经光导管到达光电倍增管再转变成电信号。该电信号经视屏放大器放大，输送到显像管栅极，调制显像管亮度，使之在屏幕上呈现出亮暗程度不同的反映表面起伏的二次电子像。由于电子束在样品表面上的扫描和显像管中电子束在荧屏上的扫描由同一扫描电路控制，这就保证了它们之
间完全同步，即保证了“物点”和“像点”在时间和空间上的一一对应。 扫描电镜的工作原理如图1。 图1 扫描电镜的工作原理 高能电子束轰击样品表面时，由于电子和样品的相互作用，产生很多信息，如图2所示，主要有以下信息：
图2 电子束与样品表面作用产生的信息示意图 1、二次电子：二次电子是指入射电子束从样品表面10nm左右深度激发出的低能电子(＜50eV)。二次电子的产额主要与样品表面的起伏状况有关，当电子束垂直照射表面，二次电子的量最少。因此二次电子象主要反映样品的表面形貌特征。 2、背散射电子象：背散射电子是指被样品散射回来的入射电子，能量接近入射电子能量。背散射电子的产额与样品中元素的原子序数有关，原子序数越大，背散射电子发射量越多(因散射能力强)，因此背散射电子象兼具样品表面平均原子序数分布（也包括形貌）特征。 3、X射线显微分析：入射电子束激发样品时，不同元素的受激，发射出不同波长的特征X射线，其波长λ与元素原子序数Z有以下关系（即莫斯莱公式）：ν=hc/λ=K(Z-σ)2 SEM主要特点
透射电镜实验报告 实验报告 课程名称电镜技术成绩姓名学号实验日期 2013.3.27 实验名称透射电子显微镜原理、结构、性能及成像方指导教师 式 一、实验目的与任务 1. 初步了解透射电镜操作过程 2. 初步掌握样品的制样方法(主要是装样过程) 3.拍摄多晶金晶体的低分辨率照片(<300000倍)和高分辨率照片(>300000 倍)，并对相关几何参数、形态给予描述。用能谱分析仪对样品的成分进行分析。 二、实验基本原理 1.仪器原理 透射电子显微镜是以图像方式提供样品的检测结果，其成像的决定因素是样品对入射电子的散射，包括弹性散射和非弹性散射两个过程。样品成像时，未经散射的电子构成背景，而像的衬底取决于样品各部分对电子的不同散射特性。采用不同的实验条件可以得到不同的衬底像，透射电子显微镜不仅能显示样品显微组织的形貌，而且可以利用电子衍射效应同样获得样品晶体学信息。本次实验将演示透射电镜的透射成像方式和衍射成像方式。 (1)成像方式 电子束通过样品进入物镜，在其像面形成第一电子像，中间镜将该像放大，成像在自己的像面上，投影镜再将中间镜的像放大，在荧光屏上形成最终像。 (2)衍射方式
如果样品是晶体，它的电子衍射花样呈现在物镜后焦面上，改变中间镜电流，使其对物镜后焦面成像，该面上的电子衍射花样经中间镜和投影镜放大，在荧光屏上获得电子衍射花样的放大像。 2.仪器结构 主机主要由:照明系统、样品室、放大系统、记录系统四大部分构成。 3.透射电子显微镜的样品制备技术 4.图像观察拍照技术 透射电镜以图像提供实验结果。在观察样品之前对电子光学系统进行调查，包括电子枪及象散的消除。使仪器处于良好状态。观察过程中选合适的加速电压和电流。明场、暗场像及选区电子衍射的观察和操作方法不同，应按况选择。三、实验方法与步骤 1( 登陆计算机 2( 打开操作软件 3( 检查电镜状态 4( 装载样品 5( 插入样品杆 6( 加灯丝电流 7( 开始操作 8( 结束操作 9( 取出样品杆 10( 卸载样品 11( 刻录数据 12( 关闭操作软件 13( 退出计算机
实验室装修设计_实验室建设规划要求 一、实验室的分类及职责： 实验室就是分析检验实验室，在学校、工厂、科研院所有其不同的性质。 学校的化验室一类是为学生进行分析化学实验用的教学基地，另一类是为科研服务的亦兼有科研性质的分析化学研究室。 工厂设中央化验室、车间化验室等。车间化验室主要担负生产过程中成品、半成品的控制分析。中央化验室主要担负原料分析、产品质量检验任务，并担负分析方法研究、改进、推广任务及车间化验室所用的标准溶液的配制、标定等工作任务。 科研院所的化验室除为科学研究课题担负测试任务外，也进行分析化学的研究工作。 二、实验室装修设计要求： 根据实验任务需要，实验室装修中包括贵重的精密仪器和各种化学药品，其中包括易燃及腐蚀性药品。另外，在操作中常产生有害的气体或蒸气。因此，对化验室的房屋结构、环境、室内设施等有其特殊的要求，在筹建新化验室或改建原有化验室时都应考虑。 化验室用房大致分为三类：精密仪器实验室、化学分析实验室、辅助室（办公室、储藏室、钢瓶室等）。
化验室要求远离灰尘、烟雾、噪音和震动源的环境中，因此化验室不应建在交通要道、锅炉房、机房及生产车间近旁（车间化验室除外）。为保持良好的气象条件，一般应为南北方向。 １、精密仪器实验室设计 精密仪器室要求具有防火、防震、防电磁干扰、防噪音、防潮、防腐蚀、防尘、防有害气体侵入的功能，室温尽可能保持恒定。为保持一般仪器良好的使用性能，温度应在15～30℃，有条件的最好控制在18-25℃。湿度在60%-70%，a需要恒温的仪器室可装双层门窗及空调装置。 仪器室可用水磨石地或防静电地板，不推荐使用地毯，因地毯易积聚灰尘，还会产生静电。博思博大型精密仪器室的供电电压应稳定，一般允许电压波动范围为±10%。必要时要配备附属设备（如稳压电源等）。为保证供电不间断，可采用双电源供电。应设计有专用地线，a接地极电阻小于4Ω。 气相色谱室及原子吸收分析室因要用到高压钢瓶，最好设在就近室外能建钢瓶室（方向朝北）的位置。放仪器用的实验台与墙距离500mm，以便于操作与维修。室内要有良好的通风。原子吸收仪器上方设局部排气罩。 微型计算机和微机控制的精密仪器对供电电压和频率有一定要求。为防止电压瞬变、瞬时停电、电压不足等影响仪器工作，可根据需要选用不间断电源（UPS）。
1．项目研究总述 实验是科学研究的重要手段，在科学技术高度发达的今天，大大小小的实验室遍布全球各地的科研院所、企业和学校。传统的实验离不开实验器材、实验设备和原材料等实验用品，它已经不能完全满足实验工作者的需求。 1．1 虚拟实验室与虚拟实验技术 随着网络技术、虚拟现实技术和仿真技术的发展，为实验科学提供了一种新的研究方法—虚拟实验室。 虚拟实验室(Virtual Laboratory，VL)，最早在1989年由美国University of Virginia的William WoIf 教授提出，其初衷是为了方便不同实验室中的科研人员共享彼此的数据、仪器，并能交流思想和进行远程合作。近年来，由于虚拟仪器和网络技术的飞速发展，通过网络来构建虚拟实验室成为可能。网络虚拟实验室的实现基础是多媒体技术、网络技术和仪器技术的结合，同时虚拟仪器技术与认知模拟方法的结合也赋予了虚拟实验室智能化的特征。现在世界上许多国家已经在虚拟实验室的研究上加大投入，以美国为例:1991年底，美国国家科学基金会(NSF)美国国家科学研究顾问委员会所属的计算机与远程通信部组成了“全国(科学)合作实验室委员会”，此后，美国联邦政府投入资金在海洋学、天体物理学和分子生物学三大领域建造了各自的虚拟实验室。此外，1998-2006年间，NFS 资助了多个虚拟实验室研究项目，最多的投资达到4亿美元，比较少的也有一两百万美元。目前，虚拟实验室已经对科学研究、教育培训等领域产生了越来越重要的影响，因此对于虚拟实验室的研究具有广阔的应用前景。 虚拟实验是随着现代计算机技术的进步而产生和发展的一种实验模式。但它在实验的本体逼真性和应用普适性，以及在给予实验者现场实时感受和实验效果等方面，传统的计算机模拟实验是根本无法相比的。虚拟实验主要依托的技术是虚拟现实技术和虚拟仪器技术，实际上是计算机科学与技术的延伸。虚拟现实技术能够生成实时的、具有三维信息的人工虚拟环境，操作人员进入其中，产生逼真的身临其境感，并像在真实世界中一样地与该环境进行实时操纵和相互交流。虚拟仪器技术使计算机成为全能的电子仪器，利用现代计算机强大的图形环境，建立界面友好的虚拟仪器，操作人员通过友好的图形界面及图形化编程语言控制仪器运行，完成对被测对象的采集、分析、判断、显示、存储及数据生成。实验教学相对于理论教学而言更具有直观性、实践性和创新性，他是许多学科特别是理工科教学中的重要环节之一。实验教学在加强学生素质教育与培养创新能力方面起着重要的、不可替代的作用。因此，我们需要通过网络实现实验仪器设备资源共享的一种技术，网络虚拟实验室应运而生，虚拟实验一般是通过虚拟实验室而进行的，利用网络进行数据传送、处理和控制的远程实验。虚拟实验室是今后的远程教育发展主流的必要成份，将远程教育提升到更高的层次上。 网络虚拟实验就是在WEB中创建出一个可视化的三维环境，通过鼠标的点击以及拖拽操作，用户可以进行虚拟的实验，其中每一个可视化的三维物体代表一种实验对象。网络虚拟实验室是由虚拟现实技术生成的一类适于进行虚拟实验的实验系统，实现的基础是多媒体计算机技术、网络技术与仪器技术的结合，包括相应实验室环境、有关的实验仪器设备、实验对象以及实验信息资源等。无论是学生还是教师，都可以自由地、无顾虑地随时进入虚拟实验室操作仪器，进行各种实验。不但为实验类课程的教学改革及远程教育提供了条件和技术支持，还可以随时为学生提供更多、更新、更好的仪器。通过网络虚拟实验室，访问者只要拥有一台连接到Internet的电脑就可以不受时间、地域的限制操作实验，达到所谓的随时随地做实验的目的。它对提高教学水平具有很大的促进作用。它的产生向人们展示了信息时代一种全新的教育方式和科学研究方式。网络虚拟实验室的出现，使远程教育更趋完善，也使远程教育成为真正的“网络学习”。 1.2 网络虚拟实验室在国内外的发展现状
生物实验室工艺设计和要求 现代化生物实验室工艺设计任务书的制定，包括制定实验楼每个部门、每个实验 室的面积和功能要求；制定生物实验室每间房的建筑、装修内容，门窗要求，环境控制、电力（照明、通讯及网络等）、气体管道、给排水、空调、消防控制、结构等工艺设计的要求；制定每间生物实验室所需固定实验设备清单。 现代化生物实验室工艺设计 /设备规划，包括按照国际生物实验室标准及项目工 艺任务书的要求，完成生物实验室固定设备规划、工艺布置图、典型生物实验室放大 工艺平面图、主要立面图和主要剖面图；完成生物实验室固定设备厂商资料及工 程设计数据归总。具体地说，现代化生物实验室建筑工艺设计的要求是: 1.基地环境方面 在对基地现状充分分析基础上 ,采用将建筑作为环境背景的设计理念，将单体建 筑包容于环境之中。 2.建筑方面 主要包括生物实验室建筑设计、室内装修材料要求等。 实验室基本工作区域尺度（ ELM ），是为保证生物医学研究的安全运行，而对其所需工作区域尺度的规划。实验室的ELM 一般包括对操作台、实验设备（包括储藏柜）、工作台、化学排烟罩以及生物安全柜的长度要求。 实验室设计当前的趋势，已经开始朝着规划区域空间尺度的方向发展，而不 仅仅限于规划区域长度。这种趋势是起源于模块化实验室形式的采用。 建筑面积由于包括流通区域、建筑核心区域、墙体以及公共区域的面积，必 然在整体上大于特定功能区域的使用面积。参考根据AIA 使用面积与建筑面积的换算方式，实验室（包括内部流通和功能分配区域）面积的基本换算系数在 1.7 至 2.2 之间。换算出的工程总面积在实际规划时，还需要做相应调整。 实验室建筑的材料，应该选择耐用和易清洗的类型，并且应能有助于创造一 个舒适安全的工作环境。材料设计的关键因素，在于易清洗、易维护、易储藏并且尽量减少毒害传播。所选材料作穿墙以及楼板处理时，还必须考虑到保证实验室人员的安全。
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。
实验二透射电镜结构原理及明暗场成像 令狐采学 一、实验内容及实验目的 1．结合透射电镜实物介绍其基本结构及工作原理，以加深对透射电镜结构的整体印象，加深对透射电镜工作原理的了解。2．选用合适的样品，通过明暗场像操作的实际演示，了解明暗场成像原理。 二、透射电镜的基本结构及工作原理 透射电子显微镜是一种具有高分辨率、高放大倍数的电子光学仪器，被广泛应用于材料科学等研究领域。透射电镜以波长极短的电子束作为光源，电子束经由聚光镜系统的电磁透镜将其聚焦成一束近似平行的光线穿透样品，再经成像系统的电磁透镜成像和放大，然后电子束投射到主镜简最下方的荧光屏
上而形成所观察的图像。在材料科学研究领域，透射电镜主要可用于材料微区的组织形貌观察、晶体缺陷分析和晶体结构测定。 透射电子显微镜按加速电压分类，通常可分为常规电镜(100kV)、高压电镜(300kV)和超高压电镜(500kV以上)。提高加速电压，可缩短入射电子的波长。一方面有利于提高电镜的分辨率；同时又可以提高对试样的穿透能力，这不仅可以放宽对试样减薄的要求，而且厚试样与近二维状态的薄试样相比，更接近三维的实际情况。就当前各研究领域使用的透射电镜来看，其主要三个性能指标大致如下： 加速电压：80～3000kV 分辨率：点分辨率为0.2～0.35nm、线分辨率为0.1～0.2nm 最高放大倍数：30～100万倍 尽管近年来商品电镜的型号繁多，高性能多用途的透射电镜不断出现，但总体说来，透射电镜一般由电子光学系统、真空系统、电源及控制系统三大部分组成。此外，还包括一些附
加的仪器和部件、软件等。有关的透射电镜的工作原理可参照教材，并结合本实验室的透射电镜，根据具体情况进行介绍和讲解。以下仅对透射电镜的基本结构作简单介绍。 1．电子光学系统 电子光学系统通常又称为镜筒，是电镜的最基本组成部分，是用于提供照明、成像、显像和记录的装置。整个镜筒自上而下顺序排列着电子枪、双聚光镜、样品室、物镜、中间镜、投影镜、观察室、荧光屏及照相室等。通常又把电子光学系统分为照明、成像和观察记录部分。 2．真空系统 为保证电镜正常工作，要求电子光学系统应处于真空状态下。电镜的真空度一般应保持在105托，这需要机械泵和油扩散泵两级串联才能得到保证。目前的透射电镜增加一个离子泵以提高真空度，真空度可高达133．322×108Pa或更高。如果电镜的真空度达不到要求会出现以下问题： (1) 电子与空气分子碰撞改变运动轨迹，影响成像质量。
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
分析实验室设计规划常识 第一章实验室建设的总体规划与基本建设 分析实验室（以下简称实验室）是分析技术人员从事各领域分析测试工作的场所，是许多厂矿及科研院所不可缺少的组成部分。实验室的建设，不论是新建、扩建或改建项目，它不单纯是选购合理的仪器设备，还要综合考虑实验室的总体规划，合理布局和平面设计，以及供电、供水、供气、通风、空气净化、安全措施、环境保护等基础设施和基本条件，因此实验室的建设是一项复杂的系统工程。在现代化的实验室里，先进的科学仪器和优越完美的实验室是提升现代科技水平，促进科研成果增长的必备条件。"以人为本"、"人与环境"已成为人们高度关注的课题。安全、效率、舒适是理想实验环境的三大要素，也是实验室建设的宗旨。本篇将分四章介绍有关实验室建设的总体规划和布局、建筑设计、实验室的基础设施和基本条件以及各类实验室等问题，供分析技术人员及有关人员借鉴和参考。 一、实验室的建设规划和基本程序建设现代化的实验室，首先要制定和提出实验室的总体规划，确定实验室建设项目的性质、目的、任务、依据和规模，确定各类实验室功能和工艺条件以及规模大小；同时要做好建筑设计的某些准备工作，调查研究，吸纳国内外同种性质、同等规模实验室建设的经验，防止走弯路，作为借鉴，根据实验室的工艺条件及相关资料，编制好计划任务书；然后在各方面工作准备就绪后，做好实验室建筑设计工作，综合建筑设计各专业的基本要求，结合实际，符合规划要求，绘制出富有时代感、先进的实验室建筑蓝图，为实验室施工建设提供可靠的依据。
1、实验室的建设规划实验室建设规划的主要内容如下。 （1）建设单位如某某研究所、某某学院或某某工厂。 （2）建设项目如某某实验楼或某研究楼。 （3）建设性质新建、扩建或改建。 （4）建设地点及用地工程项目的具体位置，取得城建局的同意，并附图说明。需要征用土地，必须说明征用土地的来源、范围和面积，并经城建局的批准同意。 （5）建设的目的、依据及规模说明为什么要建设此项目，主要解决什么问题，科研任务有哪几方面，发展的规模如何。（6）人员编制现有人员编制及核定的人员编制。新建、扩建的单项工程的增加人员控制数。（7）建筑物要求及内容如结构形式、层数、建筑标准以及各种工程管网的类型。（8）抗震、防空措施按抵抗几级地震强度及人民防空工程等级及战时用途设防，人防工程的建筑面积。（9）公害处理对废气、废水、废物、噪声、辐射、振动等的技术处理措施。（10）设备建设项目价值在二万元以上单件设备，要分别列出清单。（11）建筑面积新建实验室的总建筑面积；单项工程的建筑面积。（12）投资总投资及分年度投资计划。分类列出各种用房的每平方米单价和控制造价。二万元以上设备投资数。（13）建议要求设计时间、施工日期以及交付使用的日期。 2、实验室建筑设计的准备工作 2.1 参观同类型的实验室或参考国内外文献资料借鉴同类型实验室的成功经验和失败的教训，为方案设计创造有利条件。在方案设计以前，设计单位与建设单位应研究下列几方面的问题：