电子显微分析
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《电子显微分析》知识点总结第一讲电子光学基础1、电子显微分析特点2、Airy斑概念3、Rayleigh准则4、光学显微镜极限分辨率大小:半波长,200nm5、电子波的速度、波长推导公式6、光学显微镜和电子显微镜的不同之处:光源不同、透镜不同、环境不同7、电磁透镜的像差产生原因,如何消除和减少像差。
8、影响光学显微镜和电磁透镜分辨率的关键因素,如何提高电磁透镜的分辨率9、电子波的特征,与可见光的异同第二讲 TEM1、TEM的基本构造2、TEM中实现电子显微成像模式与电子衍射模式操作第三讲电子衍射1、电子衍射的基本公式推导过程2、衍射花样的分类:斑点花样、菊池线花样、会聚束花样3、透射电子显微镜图像衬度,各自的成像原理。
第四讲 TEM制样1、粉末样品制备步骤2、块状样品制备减薄的方法3、块状脆性样品制备减薄——离子减薄4、塑料样品制备——离子减薄5、复型的概念、分类第五讲 SEM1、电子束入射固体样品表面会激发的信号、特点和用途2、SEM工作原理3、SEM的组成4、SEM的成像衬度:二次电子表面形貌衬度、背散射电子原子序数衬度、吸收电子像的衬度、X射线图像的衬度第六讲 EDS和WDS1、EDS探测系统——锂漂移硅固体探测器2、EDS与WDS的优缺点第七讲 EBSD1、EBSD的应用第八讲其它电子显微分析方法1、各种设备的缩写形式历年考题透射电镜的图像衬度有非晶样品质厚衬度, 薄晶体样品的衍射衬度, 相位衬度。
一、我校材料分析中心现有的两台场发射电子显微镜有哪些主要的功能附件可以进行哪方面的分析工作答:1、场发射扫描电子显微镜仪器型号: SUPRA 55 生产厂家:德国ZEISS功能附件:(1)配备Oxford INCA EDS设备,可以对5B-92U的元素进行微区成分定性、定量分析,包括点、线、面成分的分析;(2)配备HKL EBSD设备,可以对材料进行取向、织构及物相鉴定,晶体学结构分析,相位及相位差分析,应变分析;(3)配备拉伸弯曲台,可以在扫描电镜内对试样做拉伸、压缩和弯曲试验,同时原位观察组织变化。
电子行业电子显微分析1. 引言电子显微技术是一种通过利用电子束替代光束对样品进行放大和观察的高分辨率显微技术。
在电子行业,电子显微分析技术被广泛应用于材料检测、元器件分析和故障诊断等领域。
本文将对电子行业中的电子显微分析技术进行详细介绍。
2. 电子显微镜电子显微分析的核心工具是电子显微镜(Electron Microscope,简称EM)。
电子显微镜利用电子束替代光束,利用电子的波粒二象性以及电子与样品之间的相互作用来观察和分析样品的微观结构和成分。
主要包括传统的透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,简称TEM)和扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,简称SEM)两种类型。
2.1 透射电子显微镜(TEM)透射电子显微镜能够提供非常高的分辨率,可以观察到纳米尺度的细节。
透射电子显微镜将电子束通过样品的薄片,然后通过透射的方式形成图像。
通过TEM可以观察到材料的微观晶格结构、晶体缺陷、原子排列等信息,对于研究材料的结构和性质非常有价值。
2.2 扫描电子显微镜(SEM)扫描电子显微镜则通过扫描电子束在样品表面形成图像。
SEM能够提供非常高的表面分辨率和三维观察能力,对于表面形貌的分析非常有用。
扫描电子显微镜可以用于观察材料的形貌、粒度分布、表面元素等信息。
3. 应用领域3.1 材料检测在电子行业中,材料的质量和性能对产品的稳定性和可靠性起着至关重要的作用。
电子显微分析技术可以对材料的微观结构和成分进行精确观察和分析。
通过TEM和SEM,可以观察和分析材料的晶体结构、晶界、位错等缺陷,从而评估材料的质量和性能。
3.2 元器件分析在电子行业中,各种元器件被广泛应用于电子产品中。
电子显微分析技术可以对元器件的结构和成分进行分析和观察。
通过观察材料的微观结构,可以判断元器件是否存在缺陷、磨损以及其他性能问题。
通过元器件的成分分析,可以确保元器件的质量和性能符合要求。
电子显微分析
课程编号:40350033
课程名称:电子显微分析
英文名称:Electron Microscopy
学分:3
教材:1.自编讲义,2.陈梦谪主编金属物理研究方法(第二分册)
课程简介:
材料的宏观力学,物理和化学性质是由它的微观形态、晶体结构和微区化学成分所决定的。
电子显微术就是由电子与物质的相互作用上所反映的信息来认识材料的形貌、结构与微区成分的。
它可以研究原子尺度(特别是纳米尺度)的现象,而且可进行动态原位观察以及对微区进行综合分析,它是材料科学与工程中最常用的实验方法之一。
本课程作为学习电子显微术的入门课,主要介绍透射电子显微术(电子衍射和透射电镜象的衬度原理)与扫描电子显微术,阐明各种现象的物理本质,基本理论及其应用与常用的实验方法,也介绍了电子显微术的新的发展方向。
本课程适用于材料、物理、化学、化工、机械、微电子、土木、生物、医学等学科的本科生或研究生。
基本要求:
通过课堂教学和实验,使学生初步掌握电子衍射相分析、电于街村图象解释、扫描电子显微术及能谱分析技术,了解电子显微分析技术的最新进展,使学生能够正确地运用电子显微分析技术开展有关的科学研究。
教学内容:
绪论(1学时)
第一章电子光学(3学时)
1.l 分辨率
1.2 磁透镜的聚焦原理
1.3 电子光学作图成象法
1.4 电子透镜的象差
第二章透射式电子显微镜(4学时)
2.l 电子显微镜的发展
2.2 电子显微镜构造与原理
2.3 TEM成象原理
2.4 电子显微镜的合轴调整
2.5 TEM主要性能测试
2.6 TEM样品制备
第三章电子与物质的相互作用(2学时)
3.l 电子的弹性散射
3.2 电子的非弹性散射
第四章电子衍射(6学时)
4.1 电子衍射原理
4.2 倒易点阵子面及其画法
4.3 选区电子衍射
4.4 多晶电子衍射花样
4.5 单晶电子衍射花样的分析
4.6 其它电子衍射谱
4.7 电子衍射的计算机分析
第五章复杂电子衍射谱(6学时)
5.l 孪晶电子衍射谱
5.2 高阶劳厄带电子衍射谱
5.3 菊池线分析
5.4 超点阵结构、长周期结构、调制结构
第六章透射显微术电于像衬度原理(6学时)6.1 质厚衬度
6.2 衍射衬度(衍衬)
6.3 几种晶体缺陷的衍衬象
6.4 行衬分析中几个主要参数的测定
6.5 波纹图
6.6 衍射运动学理论的局限性
6.7 电子衍衬动力学理论
第七章扫描电子显微镜(6学时)
7.l 扫描电子显微镜的发展简史
7.2 扫描电镜的基本结构与原理
7.3 扫描电镜象形成衬度原理
7.4 扫描电镜性能特点及其分辨率
7.5 扫描电镜的应用
7.6 环境扫描电子显微镜
第八章X射线谱仪和电子探针(2学时)
8.l 能谱仪(EDS)
8.2 波谱仪(WDS)
8.3 能谱(EDS)与波谱(WDS)的比较
8.4 电子探针X射线微区分析
8.5 X射线谱仪的应用
8.6 X射线谱仪的定量分析
第九章其它电子显微术(3学时)
9.1 高分辨电子显微镜
9.2 会聚束衍射
9.3 微衍射
9.4 电子能量损失谱
9.5 扫描隧道显微镜
9.6 原子力显微镜
9.7 其它仪器(XPS等表面分析仪器)
9.8 电子显微术的进展
实验1 透射电镜的合轴和样品制备
实验2 电子衍射谱和电子衍衬象
实验3 电子衍射谱的计算机分析
实验4 扫描电镜象及能谱分析
参考书:
[l] David B. Wlliams and C.Barry, Transmission Electron Microscopy, Plenum Press, (1996).
[2] P. B. Hirsh, A. Howie,R. B. Nicholson, D. W. Pashley and M. J. Whelan, Electron Microscopy of Thin Crystals, 2nd Edition, Krieger, Huntington,(1977).
[3] J. W. Edington, Monographs in practical electron microscopy in materials science, London Macmillan, (1975).
l. The operation and calibration of the electron microscope
2. Electron diffraction in the electron microscope
3. Interpretation of transmission electron micrographs
4. Typical electron microscope investigations
5. Electron microscope specimen preparation techniques in materials science
[4] Peter J. Goodhew, Specimen preparation for transmission electron microscopy of materials, Oxford University Press, (1984).
[5] Robert J. Keyse, et al., Introduction to scanning transmission electron microscopy. Oxford: BIOS Scientific Publishers, (1998).
[6] Dawn Chescoe and Peter J. Goodhew, The operation of transmission and scanning electron microscopes, Oxford University Press, (1990).
[7] Joseph I. Goldstein et al., Scanning electron microscopy and X-ray microanalvsis: a text for biologists, materials scientists, and geologists, Plenum Press, (1992), 2nd ed.
[8] 吴杏芳,柳得橹,《电子显微分析实用方法》,冶金工业出版社,(1998)。
[9] 魏全金,《材料电子显微分析》,冶金工业出版社,(1990)。