sem实验报告
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扫描电子显微镜实验报告扫描电子显微镜实验报告引言:扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)是一种现代化的显微镜技术,可用于观察微观尺度的物体表面形貌和结构。
本实验旨在通过使用扫描电子显微镜,对不同样本进行观察和分析,以了解其微观结构和特征。
实验方法:本次实验使用的扫描电子显微镜为型号为SEM-1000,工作电压为10 kV。
首先,准备好待观察的样本,包括金属表面、植物细胞和昆虫翅膀等。
接下来,将样本放置在扫描电子显微镜的样品台上,并调整好位置。
然后,打开电子显微镜的电源,调节电压和放大倍数,以获得清晰的图像。
最后,通过控制显微镜上的控制杆,移动电子束和样品,以获取不同角度和放大倍数下的图像。
实验结果:1. 金属表面观察:在扫描电子显微镜下,金属表面的微观结构和特征得以清晰展现。
可以观察到金属表面的晶粒结构、颗粒大小和形态等信息。
通过调整电子束的角度和放大倍数,可以更加详细地观察到金属表面的纹理和缺陷。
这些观察结果对于研究材料的力学性能和表面处理等方面具有重要意义。
2. 植物细胞观察:通过扫描电子显微镜,我们可以深入研究植物细胞的微观结构。
观察到的细胞表面纹理、细胞壁的厚度和孔隙等特征,有助于理解植物细胞的生长和发育过程。
此外,通过显微镜的高分辨率成像,可以观察到细胞器如叶绿体、核糖体等的形态和分布情况,进一步揭示细胞的功能和代谢过程。
3. 昆虫翅膀观察:昆虫翅膀是自然界中一种独特的结构,通过扫描电子显微镜的观察,我们可以更好地了解其微观特征。
昆虫翅膀表面常常具有复杂的纹理、鳞片和毛发等结构,这些结构对于昆虫的飞行和保护具有重要作用。
通过扫描电子显微镜的高分辨率成像,我们可以观察到昆虫翅膀表面的微观结构,揭示其形成和功能机制。
讨论与结论:通过本次实验,我们深入了解了扫描电子显微镜的原理和应用。
扫描电子显微镜具有高分辨率、高放大倍数和广泛的适用范围等优点,对于研究材料科学、生物学和昆虫学等领域具有重要意义。
sem实训总结及心得体会在本学期的软件工程管理实训(Sem)项目中,我作为团队的一员,通过与团队成员的紧密合作和努力付出,成功完成了项目任务,并积累了宝贵的实践经验。
在这个过程中,我深刻体会到了团队合作的重要性和个人的成长。
以下是我对本次实训的总结和心得体会。
一、项目背景与目标本次Sem实训项目是一个软件开发项目,项目目标是开发一个在线学习管理系统。
为了完成这一目标,我们的团队需要协同工作,按照预定计划展开工作,分工明确并充分发挥各自的优势,以达到高效完成项目的目的。
二、团队合作与沟通团队合作是本次实训项目中的核心,通过有效的团队合作,我们成功地完成了项目的各项任务。
为了提高团队合作效率,我们进行了团队沟通和协作的常规性会议,定期评估和调整项目进展,并根据具体情况调整每个团队成员的工作任务。
此外,我们还通过在线协作工具,共享文件和信息,及时解决问题,提高了工作效率。
通过这次实训,我深刻认识到了团队合作的重要性,并提高了自己的团队协作能力。
三、项目管理与进展控制在本次实训项目中,项目管理起到了至关重要的作用。
为了确保项目能够按时完成,我们制定了详细的项目计划和进度安排,并在项目执行过程中进行了严格的监控。
通过合理的任务分配和进度控制,我们保证了项目进展的顺利进行。
此外,我们还采用了敏捷开发的方法,一方面能够更快地响应变化,另一方面也能够更好地适应客户需求的变化。
通过管理和控制项目进展,我对项目管理方法和技巧有了更深入的了解和实践。
四、技术应用与能力提升在本次实训项目中,我们充分运用了我们所学的技术知识,并借助各种开发工具和技术,提高了项目的开发效率和质量。
通过与团队成员的合作和交流,我不仅对所学的技术知识有了更深入的理解,也提升了自己的技术能力。
在项目的开发过程中,我学会了如何解决问题、调试代码和优化程序性能。
同时,我也发现了自己的不足之处,并在实践中不断提升自己的技术水平。
五、团队协作与个人成长通过这次Sem实训项目,我认识到了团队协作的重要性。
1号图:溶液浓度1mol/l ,采用正滴定法(将沉淀剂滴加到锌盐溶液中)2号图:溶液浓度1mol/l ,采用反滴定法(将锌盐溶液滴加到沉淀剂中)3号图:溶液浓度0.5mol/l ,采用正滴定法4号图:为3号图的(CDI+硬脂酸)改性2号图的颗粒明显比1号和3号图中颗粒团聚得厉害,说明正滴定比反滴定所得到的颗粒分散性要好。
(从左到右依次为1,2,3号图)1号图中颗粒的颗粒粘连在一起的情况比3好图略微严重。
有可能是因为浓度高时,成核的速度较快,这样就使得晶核在溶液中的浓度快速上升,就使得晶核发生碰撞然后粘接在一起的可能性增大。
所以在今后的实验中采用低浓度的溶液比较合适。
4号图4号图与3号图相比,以10um 的尺度观察,在分散性方面没有什么变化。
从图中根据标尺可以大致地看出,大部分的颗粒都是几百纳米,这就可能使得在接枝改性时不能简单地依靠搅拌所带来的机械力把颗粒分散在溶剂中,而在完成接枝前的ZnO 表面虽然接有硅烷偶联剂的一部分链段,但处于链端的是氨基,而且分子链极短,所以,此时的ZnO 表面亲油性并不强。
即使通过搅拌把ZnO 颗粒暂时分散开了,但由于接在ZnO 表面的分子链太短,空间位阻太弱,粉末也会再次团聚在一起。
因为在改性时的搅拌速度不高,1000r/min 左右,而且在图中还有微米级的大颗粒,所以我认为应该再提高搅拌时的转速,增大剪切力。
但是转速太高时很容易时混合液飞溅到整个烧瓶内部,而溶剂又不是时刻都能冲洗到烧瓶内任何区域,所以就有大量ZnO 粘满烧瓶内壁,随着时间延长和不断地加热,ZnO 就粘接在原地而不参与接枝反应。
这就会影响接枝率,也可能会再一次形成聚集成团的大颗粒,如出现下图中标出的版块状颗粒聚集体。
采用低浓度(NaOH溶液0.5mol/L,Zn(NO3)2溶液0.25mol/L)正滴定法制备纳米ZnO,并以聚乙二醇20000做分散剂。
离心分离得到固体沉淀,分别用乙醇和蒸馏水对沉淀进行多次洗涤,再在150℃下烘烤4h。
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。
一、实验名称电子显微镜技术二、实验目的1. 了解扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)的基本原理和结构。
2. 掌握电子显微镜的样品制备和操作方法。
3. 通过观察样品的微观结构,了解材料的形貌、内部组织结构和晶体缺陷。
三、实验仪器1. 扫描电子显微镜(SEM):型号为Hitachi S-4800。
2. 透射电子显微镜(TEM):型号为Hitachi H-7650。
3. 样品制备设备:离子溅射仪、真空镀膜机、切割机、研磨机等。
四、实验内容1. 扫描电子显微镜(SEM)实验(1)样品制备:将待观察的样品切割成薄片,用离子溅射仪去除表面污染层,然后用真空镀膜机镀上一层金属膜,以增强样品的导电性。
(2)操作步骤:① 开启扫描电子显微镜,调整真空度至10-6Pa。
② 将样品放置在样品台上,调整样品位置,使其位于物镜中心。
③ 设置合适的加速电压和束流,调整聚焦和偏转电压,使样品清晰成像。
④ 观察样品的表面形貌,记录图像。
(3)结果分析:通过观察样品的表面形貌,了解材料的微观结构,如晶粒大小、组织结构、缺陷等。
2. 透射电子显微镜(TEM)实验(1)样品制备:将待观察的样品切割成薄片,用离子溅射仪去除表面污染层,然后用真空镀膜机镀上一层金属膜,以增强样品的导电性。
(2)操作步骤:① 开启透射电子显微镜,调整真空度至10-7Pa。
② 将样品放置在样品台上,调整样品位置,使其位于物镜中心。
③ 设置合适的加速电压和束流,调整聚焦和偏转电压,使样品清晰成像。
④ 观察样品的内部结构,记录图像。
(3)结果分析:通过观察样品的内部结构,了解材料的微观结构,如晶粒大小、组织结构、缺陷等。
五、实验结果与讨论1. 扫描电子显微镜(SEM)实验结果:通过观察样品的表面形貌,发现样品表面存在大量晶粒,晶粒大小不一,且存在一定的组织结构。
在样品表面还观察到一些缺陷,如裂纹、孔洞等。
2. 透射电子显微镜(TEM)实验结果:通过观察样品的内部结构,发现样品内部晶粒较小,且存在一定的组织结构。
电子扫描显微镜实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是熟悉电子扫描显微镜(SEM)的工作原理、操作方法,并通过实际观察样品,获取微观结构的图像和信息,为材料科学、生物学等领域的研究提供有力的支持。
二、实验原理电子扫描显微镜是利用聚焦的电子束在样品表面扫描,产生二次电子、背散射电子等信号,通过探测器收集这些信号并转化为图像。
其工作原理基于电子与物质的相互作用,电子束的能量和束斑大小决定了成像的分辨率和景深。
三、实验仪器与材料1、仪器:电子扫描显微镜(型号:_____)2、材料:金属样品(如铜、铝)、生物样品(如细胞切片)、半导体样品(如硅片)四、实验步骤1、样品制备金属样品:经过切割、研磨、抛光等处理,以获得平整光滑的表面。
生物样品:经过固定、脱水、切片、染色等处理,使其能够在电子束下保持结构稳定。
半导体样品:采用化学腐蚀或机械抛光的方法,去除表面损伤层。
2、仪器操作打开电子扫描显微镜的电源,等待仪器预热至稳定状态。
将制备好的样品放入样品室,使用样品台的调节装置,将样品准确地定位在电子束的照射区域。
选择合适的加速电压、工作距离、放大倍数等参数。
进行聚焦和像散校正,使图像清晰。
3、图像采集与处理启动图像采集系统,获取样品的扫描图像。
对采集到的图像进行亮度、对比度、色彩等方面的调整,以突出样品的特征。
五、实验结果与分析1、金属样品观察到金属表面的微观形貌,如晶粒大小、晶界分布等。
分析了表面的缺陷,如划痕、孔洞等。
2、生物样品清晰地看到细胞的结构,如细胞膜、细胞核、细胞器等。
能够观察到细胞之间的连接和相互作用。
3、半导体样品显示出半导体表面的晶格结构和缺陷。
对表面的杂质分布进行了初步分析。
六、实验注意事项1、样品制备过程中要避免引入污染和损伤,以保证观察结果的准确性。
2、操作电子扫描显微镜时,要严格按照操作规程进行,避免误操作导致仪器损坏。
3、在图像采集和处理过程中,要注意参数的选择和调整,避免过度处理导致图像失真。
扫描电镜实验报告篇一:扫描电镜实验报告扫描电镜实验报告班级:材化11学号:姓名:李彦杰日期: XX 05 16一、实验目的1. 了解扫描电镜的构造及工作原理;2. 扫描电镜的样品制备;3. 利用二次电子像对纤维纵向形貌进行观察;4. 了解背散射电子像的应用。
二、实验仪器扫描电子显微镜(热发射扫描型号JSM-5610LV)、真空镀金装置。
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。
扫描电镜能谱分析实验报告实验报告篇一:扫描电镜能谱分析实验能谱分析对于确定样品的结构与组成有着重要意义。
本实验通过探究硅片中磷原子的能级结构,得出结论。
具体实验方案如下: 1.扫描电镜分析:采用SPZ100型旋转扫描电子能谱仪,按国家标准,完成了对Z型和P型样品的能量分析。
2.测试分析:采用德国克劳斯特K40光谱仪测试待测样品,得出其成分分析值为:样品组成为:Si85%~91%、 Al2O31.5~3%、 Sn1.0~2.3%、 Fe0.6~0.7%、 S0.2~0.3%、 Cl0.4~0.8%、 Cu0.02~0.1%。
扫描电镜主要由真空系统、电子学系统和信号处理及图像采集系统组成。
与光学显微镜相比,电子显微镜具有极大的优越性,这是因为电子束具有极高的速度,可在瞬间获得数百万的信息,放大倍率一般在1万倍左右。
它是一种多功能的高分辨显微镜。
自从上世纪90年代以来,随着电子显微镜技术的发展,扫描电镜作为现代显微分析领域中研究生命科学和材料科学等方面的有力工具,已广泛应用于各个领域,而且,扫描电镜能谱分析技术也已被应用到众多领域。
例如:样品制备的表征,多元素同时分析,信号提取和图像重建,表面形貌和孔洞分析等。
对于石墨材料的扫描电镜能谱分析的目的主要是: 1、进行表面扫描电镜( SEM)和反射电镜( RIM)表面组成的表征; 2、确定石墨材料中的杂质类型及含量; 3、观察石墨层中二维或三维缺陷及结构缺陷; 4、确定石墨中裂纹的存在位置和走向。
扫描电镜(SEM)是当前应用最为广泛的表面结构研究手段之一。
扫描电镜能谱分析技术包括X射线光电子能谱和俄歇电子能谱,其中俄歇电子能谱又称“无损定量分析”。
俄歇电子能谱实际上是一种能量分析方法,它只分析特定能量的电子。
在原子吸收测量中,测量电子的能量范围约在0.1~0.45ev,此时单能态分辨能力较差,因此,采用双能级分析(即俄歇电子能谱),能够更好地对样品进行表征。
sem实训总结及心得体会Sem(Software Engineering Management)是软件工程管理的缩写,是指对软件工程项目进行计划、组织、协调、指挥、控制等各项管理工作的过程。
在完成一学期的Sem实训课程后,我深感受益匪浅,下面将对这次Sem实训进行总结及分享我的心得体会。
1. 实训过程本次Sem实训采用了小组合作的模式进行,每个小组由4-5人组成。
我们的项目是一个社交媒体应用的开发,涉及用户管理、消息发送、数据存储等功能。
实训过程主要包括需求分析、系统设计、编码实现、测试调试以及最终的项目演示等阶段。
首先,我们进行了需求分析,与客户沟通明确项目的功能和要求,制定了详细的需求规格说明书。
这是项目启动的关键步骤,对于后续的开发工作起到了非常重要的指导作用。
接下来,我们进行了系统设计,包括数据库设计、系统架构设计等。
通过对系统进行抽象和分解,我们确定了各个模块的功能和交互方式,为后续的编码工作奠定了基础。
在编码实现阶段,我们根据系统设计的结果,使用合适的编程语言和开发工具进行开发。
期间,我们积极交流合作,解决了许多技术上的难题,并逐步完成了各个模块的编码工作。
完成编码后,我们进行了测试调试。
通过全面的测试,我们发现并修复了一些潜在的bug,确保了系统的正确性和稳定性。
最终,我们进行了项目演示,展示了我们的成果并接受了客户的评估。
通过演示过程,我们得到了客户的认可和肯定,同时也发现了项目中的改进空间。
2. 心得体会通过这次Sem实训,我收获了许多宝贵的经验和知识。
首先,团队合作是非常重要的。
在项目过程中,我们通过相互协作、分工合作,充分发挥了团队的优势。
大家共同面对各种挑战,通过合作解决问题,并取得了最终的成功。
团队合作不仅提高了项目的效率,也学会了如何和他人合作,增强了沟通和协作的能力。
其次,项目管理的重要性不能忽视。
通过这次实训,我深刻体会到了项目管理对于项目成功的关键作用。
在项目开发过程中,我们合理安排时间、资源,制定规范的开发流程和工作计划,通过项目管理工具进行项目跟踪和控制,保证项目的顺利进行。
一、实验名称扫描电子显微镜(SEM)实验二、实验目的1. 了解扫描电子显微镜的原理和结构;2. 掌握扫描电子显微镜的使用方法和操作技巧;3. 通过扫描电子显微镜观察样品的表面形貌和微观结构;4. 分析和解释实验结果。
三、实验原理扫描电子显微镜(SEM)是一种利用高能电子束扫描样品表面,产生二次电子、背散射电子和透射电子等信号,通过信号检测和放大,在荧光屏上显示样品表面形貌和微观结构的分析仪器。
扫描电子显微镜具有高分辨率、高放大倍数、高亮度等特点,广泛应用于材料科学、生物学、地质学等领域。
四、实验仪器与样品1. 实验仪器:扫描电子显微镜(SEM)、样品台、样品夹具、样品制备设备等;2. 样品:金相样品、生物样品、地质样品等。
五、实验步骤1. 样品制备:将待观察的样品进行表面处理,如抛光、腐蚀等,然后进行喷金、碳膜等表面处理,以提高样品的导电性和反射率;2. 样品安装:将处理好的样品安装在样品台上,确保样品与样品台接触良好;3. 仪器调试:开启扫描电子显微镜,进行电压、电流、加速电压等参数的调整,以达到最佳的观察效果;4. 扫描观察:在荧光屏上观察样品表面形貌,根据需要调整放大倍数、扫描速度等参数;5. 数据采集:通过CCD相机或图像采集卡,将观察到的样品图像采集到计算机中;6. 图像分析:对采集到的图像进行分析,解释实验结果。
六、实验结果与分析1. 金相样品的表面形貌观察:通过扫描电子显微镜观察,发现金相样品的晶粒大小、形状、分布等微观结构特征;2. 生物样品的表面形貌观察:通过扫描电子显微镜观察,发现生物样品的细胞结构、细胞器、细胞膜等微观结构特征;3. 地质样品的表面形貌观察:通过扫描电子显微镜观察,发现地质样品的矿物颗粒、矿物结构、矿物组合等微观结构特征。
七、实验总结本次实验通过扫描电子显微镜观察了金相样品、生物样品和地质样品的表面形貌和微观结构,掌握了扫描电子显微镜的使用方法和操作技巧。
实验结果表明,扫描电子显微镜在观察样品表面形貌和微观结构方面具有很高的分辨率和放大倍数,能够为材料科学、生物学、地质学等领域的研究提供有力的技术支持。
扫描电镜实验报告图像分析头发
我们运用扫描电镜(SEM)对脂溢性脱发(MalePaternAlopeeia,MPA)患者毛发的超微结构进行了观察,结果报告如下。
115例正常人头发毛干表面典型SEM图像毛干表面毛小皮细胞一层一层地呈环状分布,好象鱼鳞样彼此覆盖,排列非常规则,其上缘游离,下缘则被下部的毛小皮上缘覆盖。
毛小皮上缘有时呈钝角的嘴状或不规则的波纹型。
自毛干根部向尖端,毛小皮游离缘的厚薄基本一致。
其边缘清晰、平滑而无任何损伤23。
见图1。
2MPA患者头发SEM图像病变较轻者5例,其毛小皮细胞的游离缘大部分起,原来薄片状的毛小皮显然肿胀增厚,但其边界尚清,而且鱼鳞状的排列也比较明显。
个别毛小皮有破溃、脱落现象,并见有脱的细胞粘附于毛干表面。
见图2。
病变较重者11例,毛小皮细胞游离缘有不同程度的破损,破损的游离缘鳞片翘起,高低错落,极不整齐,边界不清。
其表面散在片状的“魔烂区”和微孔穴”,二者存在导致毛小皮的破损更为严重。
见图3。
病变重者7例,毛小皮肿胀、变性,并成层脱落,以致大面积地暴露出下面的毛小皮,此时的毛小皮轮廊已经消失。
见图4。
病变严重者7例,毛小皮破坏严重并大量变性,坏死的毛小皮成层脱落,并与皮脂腺分泌物、魔烂物等相互融合成痛,这些大面积的痛皮有的可星斑块或其它形状附于毛干之上,有的则与表皮完全分离剥脱而露出毛皮质,此时肿胀变性的毛小皮摩烂更甚,断裂更为显著。
见图5。
思考问题(第一组)1.SEM的原理以及基本组成部分2.阅读相关文献,叙述控制参数获取高倍图像的理论依据。
3.能谱分析方法能分析哪些元素?不能分析那些元素?4.在图像的后期处理中,如何保证放大倍数具有真实意义?5.特征X-Ray空间分辨率是多少?受什么因素控制?思考问题(第二组)1.SEM的原理以及基本组成?2.简述定量分析的理论依据。
3.是否能用背散电子信号拍摄高分辨图像?为什么?4.薄膜样品如何减少基底材料信号干扰?5.能谱分析的样品准备要求?能谱分析的检测极限和分析精度?思考问题(第三组)1.SEM的原理以及基本组成部分2.二次电子和背散电子以及其它可用信号,哪一种信号图像分辨率最高?3.解释分辨率。
分辨率与放大倍数有何关系?4.薄膜样品如何减少基底材料信号干扰?5.背散电子像的衬度原理?思考问题(第四组)1.SEM的原理以及基本组成部分?2.解释分辨率。
分辨率与放大倍数有何关系?3.改善样品导电性有哪些方法?4.能谱分析的样品准备要求?能谱分析的检测极限和分析精度?5.什么样品需要考虑景深?思考问题(第五组)1.SEM的原理以及基本组成部分?2.常用的电子枪有哪几种类型?各自具有什么特点?3.工作电压如何影响分辨率、信号采集体积、特征X射线激发信号?4.解释分辨率。
分辨率与放大倍数有何关系?5.电子探针的空间分辨率是多少?受什么因素控制?思考问题(第六组)1.SEM的原理以及基本组成部分?2.能谱的空间分辨率是多少?受什么因素控制3.常用的电子枪有哪几种类型?各自具有什么特点?4.背散电子像的衬度原理?5.薄膜样品如何减少基底材料信号干扰?思考问题(第七组)1.工作电压如何影响分辨率、信号采集体积、特征X射线激发信号?2.低电压工作的优点是什么?3.什么时候应该采用小束斑尺寸?常用数值是多少?如何在低束流信号下获得清晰图像?4.什么样品需要考虑景深?5.什么情况下不宜采用慢扫描来采集图像?思考问题(第八组)1.阅读相关文献,叙述控制参数获取高倍图像的理论依据。
《先进材料表征技术》课程学生实验报告实验名称:姓名:实验时间:年月日哈尔滨工业大学深圳研究生院I Purpose1. Be familiar with the scanning electron microscope structure and working principle;2. Be familiar with the requirements of sample preparation.II Equipment1. HitachiS-4700 SEM2. EDAX Energy Disperse SpectroscopyIII Principle1. SEMSEM body as show in Figure 1. Mainly include the main electron microscope electron optical system, the sample chamber, a detector, and a vacuumevacuation system power source circuit system.图1 扫描电镜能谱仪Figure 2 shows the principle of SEM. An electron beam emitted from the electron gun , after the grid focusing effect by acceleration voltage, electron-optical system through two or three electromagnetic lenses, and then electron beams will focus on the sample surface. Shooting a high energy electron beam to the sample material, we can get in a variety of information: secondary electrons, backscattered electrons, absorption of electrons, X-rays, Auger electrons, cathodefluorescent and transmission electronics.By analyzing these information we obtain the surface image of sample material.图2 扫描电镜原理图2.EDSEDS mainly include the control and command system, X-ray signal detection system, signal conversion and storage systems, data output and display system components.As shown in Figure 3 .图3 能谱仪剖析图When high energy electron beam interact with atoms on the surface of sample, inner, it may make atomic inner electron excited. And the inner vacancy occurs, the outer electrons transit to the inner vacancy and emit primary X-rays (eg L-shell electrons transit to the hole in K-shell formed Kα radiation). Primary X-rays relevant to atomic number. By counting the pulse obtained by Si detectorwe can determine the elements.IV Results and analysisFigures 3 and 4 are SEM images of the specimen obtained by scanning electron microscopy. Figure 3 shows that the powder sample dispersed, and don’t occur aggregation. The sample is being spherical, and has a preferred sphericity.The size is uniform and distribution between 30um ~ 40um.Figure 4 show the sample enlarged 11,000 times in the electron microscope . From the image we can see the outer surface of ball is rough, andthe sphere has a lamellar structure.图3 试样SEM (× 2000)图4 试样SEM (×11000)Figure 5 is a sample spectrum of EDS , from the spectrum we can see three clear peaks, corresponding to the elements O, Mn, Co.图5 EDS图谱Table 1 shows the content of elements obtained from the EDS spectrum.From the table,we know in percentage by mass O is 24.74%, Mn was 44.74%, Co 30.52%. Percentage atoms were 53.72%, 28.29%, 17.99%.表1 试样元素含量对比Element Wt% At%OK 24.74 53.72MnK 44.74 28.29CoK 30.52 17.99Matrix Correction ZAFV conclusionBy this experiment we know:1)SEM body mainly include the main electron microscope electron optical system, the sample chamber, a detector, and a vacuum evacuation system powersource circuit system.2)SEM use the following signal for analyzing: secondary electrons, back scatting electrons and sometimes X-rays ,anger electrons. SEM mainly usesecondary electrons, and the contrast depend on the curvature of the samplesurface.3)We can gain these following information from SEM :topography and morphology ,Crystallography,Orientation of grains and Chemistry.4)EDS use X-rays for analyzing and distinguish element. EDS can obtain the quantities of given element but failed to distinguish isotopes.5)Sample of SEM must be conductive. If the sample is insulation , we must spray Au on the surface of the sample firstly.。
扫描电镜实验报告3页一、实验目的:1.了解扫描电镜的工作原理和使用方法;2.学习制备样品的技术和方法;3.观察样品的形态、结构和微观结构;4.掌握扫描电镜的操作技巧和使用规范。
二、实验原理:扫描电镜是一种可以获得高分辨率图像的显微镜。
其主要原理是利用所谓的零接触方式,在真空中进行样品的扫描和成像。
扫描电镜的基本工作原理:样品表面受到高能电子束的轰击后,可以形成反射电子。
扫描电镜将这些反射电子采集并放大,然后用它们来形成高分辨率的图像。
扫描电镜分为常规扫描电镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)。
常规扫描电镜主要是在样品表面上进行扫描,而透射电子显微镜主要是在样品内部进行扫描。
扫描电镜可以观察到不同形态和大小的物体,并且可以观察到纳米级的结构。
三、实验步骤:1.制作样品:(1)样品准备:准备好需要观察的样品。
不同的样品需要不同的制备方法。
(2)切样品:将样品切成适当的大小和形状。
(3)去除表面粗糙:使用砂纸或者打磨机去除表面粗糙。
(4)去除表面杂质:使用超声波清洗仪去除表面杂质。
(5)制备导电层:使用金属喷涂或者碳喷涂制备导电层。
2.观察样品:(1)将样品放入扫描电镜的样品架上。
(2)调整扫描电镜的工作参数,如电压、电流、探针电流、扫描速度等。
(4)记录和保存观察结果。
四、实验结果:我们观察了一些不同的样品,如铜片、虫体、花粉等。
下面列出了观察结果。
(1)铜片:铜片的表面非常光滑,并且有许多颗粒状的凸起。
在高倍观察时,可以看到这些颗粒状的凸起是由许多小的颗粒组成的。
(2)虫体:虫体的表面有许多微小的颗粒状结构,这些颗粒状结构是由蛋白质和其他有机物质组成的。
这些颗粒状结构可以用扫描电镜清晰地观察到,从而更好地了解其微观结构。
(3)花粉:花粉表面非常光滑,并且具有不同的形态和大小。
不同的花粉具有不同的表面结构和形态,这些结构和形态可以用扫描电镜清晰地观察到。
本次实验我们使用扫描电镜观察了不同的样品,如铜片、虫体、花粉等。
《先进材料表征技术》课程学生实验报告实验名称:扫描电镜与能谱仪的原理及应用姓名:实验时间:2015 年11 月 6 日哈尔滨工业大学深圳研究生院I. Purpose1. Be familiar with the structure and principle of scanning electron microscope .2. Be familiar with the requirement of sample preparation.3. Know about the operation specification of SEM, be familiar with the differences between image of secondary electron and backscatter electron.4. Know about the operation specification of EDS, be familiar with the point analysis, line analysis and mapping.II. Principles2.1Resolution and contrastFor imaging, resolution means the minimum distance between two distinct points.For composition analysis, resolution means the minimum region can be analyzed. In SEM system, resolution depends on the diameter of the incident electron beam and signal type.Contrast means the difference of brightness , and it can be caused by morphology or atomic number. The morphology contrast is always observed in SE image, and the atomic contrast is always observed in BSE image.2.2 Electron microscopy imagingThe beam emitted from the electron gun is focused at the surface of the sample through a series of electromagnetic lens (Fig 1.). The last lens equipped with a scanning coil can drive electron beam scan on the surface. The interaction between high energy electron beam and sample generate various signals, and the signals can be received by the detector. Do this point by point and we can get a image (Fig 2.).Fig 1.Fig 2. the scanning process to form a image2.3 SE image and BSE imageSecondary electron signal are generated from the very surface (Fig 3.), so the intensity of the signal sensitive to the orientation of the incident beam. Along angle formed by surface and incident beam increases, the secondary electron yield increase. Therefore, the SE image is suitable for display the morphology contrast.From Fig 2. we can see that backscatter electron is generated from a relative big volume near to the surface, so the image has poorer resolution .The BSE yield is sensitive to the atomic number (<40), as a result, the regions where the heavier atomic exists are brighter than other regions.Fig 3. the region of SE (left) and BSE (right)2.4 EDS--Primary X-raysX-ray is a result of inelastic collision between the incident beam and sample. When high energy electron interact with atomic, it can stimulate inner electron. The inner energy level has a hole, and the outer electron will move to the hole and the atom emits thenumber, so we can identify the elements by primary and roughly measure the relative quantity of different elements by calculate the area between the peak on spectrum.Fig . the generation of X-rayIII. Equipment3.1扫描电镜电镜主体主要是由电子光学系统、样品室、检测器以及真空抽气系统组成。
sem实习报告3000字第一篇:sem实习报告 3000字毕业实习报告实习是一种将理论与实际相结合的实践活动,是应用和巩固所学专业知识的一项重要环节,是培养我们能力和技能的一个重要手段。
毕业实习是一门专业实践课,是我们在学习专业课程之后进行毕业设计时不可缺少的实践环节,对于培养我们的实际操作能力有很大的意义。
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一、实验目的1. 了解扫描轨道显微镜(SEM)的基本原理和操作方法。
2. 掌握扫描轨道显微镜在材料分析中的应用。
3. 通过实验,观察和分析不同材料的微观结构。
二、实验原理扫描电子显微镜(SEM)是一种利用电子束扫描样品表面的仪器,通过电子与样品相互作用产生的二次电子、背散射电子等信号,在荧光屏上形成图像。
扫描电子显微镜具有高分辨率、大景深、多种信号检测等特点,广泛应用于材料科学、生物医学等领域。
三、实验仪器与材料1. 扫描电子显微镜(SEM)2. 样品:金属、陶瓷、塑料等3. 实验室常用工具:镊子、剪刀、酒精、棉花等四、实验步骤1. 样品制备(1)将样品清洗干净,去除表面的污垢和杂质。
(2)将样品切割成适合SEM观察的尺寸。
(3)将样品表面喷镀一层导电膜,如金、铂等,以提高样品的导电性和稳定性。
2. SEM操作(1)开启SEM,预热至正常工作温度。
(2)调整样品位置,使样品表面与电子束垂直。
(3)调整加速电压,使电子束的能量适中。
(4)调整扫描模式,如二次电子像、背散射电子像等。
(5)观察样品的微观结构,记录实验结果。
3. 数据分析(1)对获得的SEM图像进行观察和分析,了解样品的微观结构。
(2)比较不同材料的微观结构,分析其差异和原因。
(3)结合样品的物理和化学性质,探讨SEM图像与样品性质之间的关系。
五、实验结果与分析1. 金属样品实验结果显示,金属样品的微观结构较为均匀,晶粒大小在几十纳米至几百纳米之间。
不同金属样品的晶粒大小、晶界形态等存在差异,这与金属的成分、制备工艺等因素有关。
2. 陶瓷样品陶瓷样品的微观结构较为复杂,晶粒大小在几百纳米至几微米之间。
样品表面存在裂纹、气孔等缺陷,这些缺陷对陶瓷的性能有较大影响。
3. 塑料样品塑料样品的微观结构较为疏松,晶粒大小在几十纳米至几百纳米之间。
样品表面存在一定程度的氧化、老化等现象。
六、实验结论1. 扫描电子显微镜(SEM)是一种有效的材料分析方法,可用于观察和分析不同材料的微观结构。
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 (1)景深长视野大 (2)样品制备简单 (3)分辨本领高 (4)样品信息丰富 SEM样品的制备 试样制备技术在电子显微术中占有重要的地位,它直接关系到电子显微图像的观察效果和对图像的正确解释。 扫描电镜的最大优点是样品制备方法简单,对金属和陶瓷等块状样品,只需将它们切割成大小合适的尺寸,用导电胶将其粘接在电镜的样品座上即可直接进行观察。 对于非导电样品如塑料、矿物等,在电子束作用下会产生电荷堆积,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。因此这类试样在观察前要喷镀导电层进行处理,通常采用二次电子发射系数较高的Au,Pt或碳膜做导电层,膜厚控制在几nm左右。 (二)透射电子显微镜(TEM) 透射电子显微镜结构包括两大部分:主体部分和辅助部分。主体部分包括照明系统、成像系统和像的观察和记录系统。辅助部分包括真空系统和电气系统。现代的高性能电镜一般有5个透镜组成:双聚光镜和3个成像透镜(物镜、中间镜和投影镜)。 1、照明系统:由电子枪和聚光镜组成,其功能为成像系统提供一个亮度大、尺寸小的照明光斑。亮度是由电子枪的发射强度及聚光镜的使用(相差十多倍)有关,而光斑的大小有电子枪和聚光镜性能决定。由于电子显微镜一般在万倍以上的高放大倍率下工作,而荧光屏的亮度与放大倍率的平方成反比,因此电子枪的照明亮度至少是光学显微镜的105倍。 在电子显微镜中,电子枪是发射电子的照明源,由阴极、栅极和阳极组成。阴极是灯丝,由-0.1mm的钨丝做成V型。栅极是控制电子束的形状和发射强度(通过加一个比阴极更低的负电位)。阳极是使阴极电子获得较高能量,形成高速定向电子流 。 2、成像系统:由物镜、中间镜和投影镜组成。其中物镜是最重要的,因为分辨率是由物镜决定,其他两个透镜的作用是把物镜所形成的一次象进一步放大。成像可分为两个过程:一是平行光束受到具有周期性特点物样的散射作用,形成各级衍射谱,即物的信息通过衍射谱呈现出来;二是各级衍射谱通过干涉重新在像平面上形成反映物的特征的像。从物样不同地点发出的同级平行衍射波经过透镜后,都聚焦到后焦面的同一点,参与成像的次级波越多,叠加的像与物越逼真,因此要形成传统意义上的像,除透射束外,至少需要一个次级衍射束参与。当中间镜的物平面与物镜的像平面重合,荧光屏上得到放大的像,若中间镜的物平面与物镜的后焦面重合,荧光屏上得到放大的衍射花样,中间镜在TEM中起到总的调节放大倍数的作用。 3、衍射花样和晶体的几何关系 晶体对电子的散射如图3所示,一束波长为l的单色平面电子波,被一组面间距为d的晶面散射的情况。相邻晶面的散射电子束的光程差为 d=SR+RT=2dsinθ (1) 散射束干涉加强的条件:光程差等于波长的整数倍,即 2dsinθ=nλ (2) d代表晶体的特征,l代表电子束的特征,q则表示他们之间的几何关系。
图3 晶体对电子的散射 倒易点阵:
设a、b、c为正空间单胞的三个初基矢量,相对应的倒空间的三个初基矢量为a*、b*、c*。 如果倒易点阵中的某一倒易点的倒易矢量为ghkl,表示为:ghkl = ha*+kb*+lc*。ghkl垂直于正空间点阵的(h k l)面,并且| ghkl |=1/dhkl,dhkl是(h k l)面的面间距。 产生衍射的条件:对面心立方晶体,h、k、l指数全奇或全偶;对体心立方晶体,h+k+l=偶数。 电子衍射的几何关系:晶体处于O1位置,倒易点G落在球面上,相应荧光屏上的衍射斑点为G’’,O’’是荧光屏上透射斑点。如图4所示。球心处的角为2(注意不是),L为样品到荧光屏的距离。则 r=Ltan2 式中r为荧光屏上衍射斑点到透射斑点的距离。又2dsin=l(一级衍射),由于很小,tan2»sin2»2。得到: rd=L 在恒定实验条件下,L是常数,称为仪器常数,因此在衍射谱上通过测得衍射斑点到透射斑点的距离,就能得到相应衍射点对应的面间距(注意衍射点对应于正空间中晶面族)。 电镜中使用的电子波长很短,因此反射球的半径(1/)很大,而产生电子衍射的很小,故可视反射球的有效部分为平面——反射面。电子衍射实际上将晶体的倒易点阵与反射面相截的部分投影到荧光屏上,L为其放大倍数。 立方系的电子衍射谱: 标定立方系的电子衍射谱:因为常见的金属及很多物质的晶体结构都是立方系结构,立方系中晶面指数与晶面间距的关系: 1/d2=(h2+k2+l2)/a2 选择三个衍射斑点P1、P2、P3与中心透射斑点O构成平行四边形,其对应的倒易矢量g1、g2是为不共方向最短和次短的倒易矢量,测量其长度ri。计算对应与这些斑点的d值,根据已知晶体的参数(由
图4 电子衍射的几何关系 PDF卡片查的),决定每个斑点的指数(注意,至此仅知斑点所属的晶面族)。用试探法选择一套指数,使其满足:(h3,k3,l3)=(h1,k1,l1)+(h2,k2,l2),也可以测量 OP1与OP2之间的夹角,计算导出P1、P2的指数。根据晶带定律得到晶带指数,也即为晶体的取向。 三、 实验内容 1、放入ZnO纳米棒样品,通过调节观察样品的二次电子像; 2、观察Cu的断口材料,并且对析出相进行成分分析; 3、标定电子衍射谱。 四、 实验数据及分析 1. 将制备好的ZnO纳米棒样品放入样品室,由于样品的半导体性质,为了避免电荷累积,设置较低的电压5 kV ,通过控制面板实现调节放大倍数,粗、微调焦等得到ZnO表面的较清晰形貌。如下图5 为 ZnO纳米棒的较清晰形貌。
图5 ZnO纳米棒二次电子像 2. 实验中李老师将一Cu导线剪切一小段制成金属Cu的断口样品,观测Cu断口表面的形貌图。大概过程如下:将样品放入样品室,设置电压为,工作距离15,通过控制面板实现调节放大倍数,通过控制面板实现调节放大倍数,粗、微调焦等得到Cu表面的较清晰形貌。如下图6为Cu断口表面的二次电子像。从图中我们可以看出一些杂质的析出相,其所含的元素见下面的实验内容。
图6 Cu断口表面的二次电子像
从上面的实验数据可以看出,样品铜中还含有Zn,O等杂质元素。 谱图处理 : 没有被忽略的峰 处理选项 : 所有经过分析的元素 (已归一化) 重复次数 = 1 标准样品 : O SiO2 1-Jun-1999 12:00 AM Cu Cu 1-Jun-1999 12:00 AM Zn Zn 1-Jun-1999 12:00 AM
元素 重量 原子 百分比 百分比 O K Cu K Zn K
总量 3 标定电子衍射谱 单晶硅的电子衍射图像见附图,从衍射图上测得:r1=1.5cm,r2=1.5cm,r3=2.2cm。实验中:L=80cm,加速电压为100Kv,可得电子波长λ=。 单晶硅为面心立方结构,晶格常数:a=。
由 LrdLdr 及 222adhkl, 得 222arhklL
代入相关数据后 222111
0.5431.52.750.003780hkl
, 2221118hkl (1)
222222
0.5431.52.750.003780hkl
,2222228hkl (2)
222333
0.5432.24.040.003780hkl
,22233316hkl (3)
单晶硅为面心立方,对面心立方晶体,(h,k,l)指数为全奇或全偶。又对于立方系有:(h3,k3,l3)=(h1,k1,l1)+(h2,k2,l2) 可得一组解为: (111,,hkl)=(2,2,0), (222,,hkl)=(2,2,0), (333,,hkl)=(4,0,0)。 标出的指数见后面附图。