下载文档原格式
表面分析和扫描电子显微镜表面分析是材料科学领域中的一项重要技术，它通过对材料表面进行观察和分析，可以提供关于材料性质和结构的有价值的信息。
扫描电子显微镜(SEM)是表面分析中最常用的工具之一，其高分辨率和强大的显微成像功能使其成为研究表面形貌、微观结构以及材料成分的重要手段。
一、SEM的工作原理扫描电子显微镜(SEM)通过向样品表面发射高能电子束，并对从样品表面散射回来的电子进行收集和分析，实现对样品表面的成像观察。
SEM的电子枪会产生高能电子束，在样品表面扫描时，电子束与样品相互作用，产生的不同信号被接收器捕捉并转化为图像。
二、SEM的应用领域1. 材料科学：SEM可以观察和分析材料的表面形貌、纹理、晶粒结构等，从而了解材料的性能和变形机制，有助于改善材料的制备和应用。
2. 纳米科学：SEM适用于观察纳米材料的形貌、结构以及纳米尺寸的相关特征，是纳米材料研究的重要工具。
3. 生物学：SEM可以用于观察生物细胞、组织和微生物等的形貌和结构，有助于研究生物学过程和疾病发生机制。
4. 环境科学：SEM可以分析不同环境条件下的大气颗粒物、水质样品等，帮助研究环境污染和生态系统变化。
三、SEM的优势和局限性1. 优势：a. 高分辨率：SEM的分辨率能够达到纳米级别，能够显示出材料的微观结构和纳米级特征。
b. 大视野：SEM的观察范围相对较大，可以覆盖较大的样品表面区域。
c. 扩展功能：SEM可以结合其他技术，如能谱分析、电子衍射等，进一步了解材料的化学成分和晶体结构。
2. 局限性：a. 不能观察非导电样品：由于SEM需要样品具有导电性，不具备导电性的样品需要进行表面涂层处理。
b. 无法观察材料内部结构：SEM只能观察材料表面的形貌和结构，无法了解材料的内部构造。
c. 对样品要求较高：SEM需要样品表面平整、干燥，对样品制备过程要求较高。
四、SEM的操作步骤1. 样品准备：将待观察的样品进行固定、切割或研磨处理，制备成适合SEM观测的形状和尺寸。
扫描电子显微镜在材料表征中的应用材料科学是现代科技的重要基石，而材料表征则是研究材料性质和结构的关键手段之一。
在材料表征领域，扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope，简称SEM）凭借其高分辨率、高放大倍数和强大的表征能力，成为了研究人员的得力工具。
本文将探讨SEM在材料表征中的应用。
首先，SEM在材料表征中的一项重要应用是表面形貌的观察。
传统的光学显微镜只能观察到微米级别的细节，而SEM能够将观察范围扩大到纳米级别。
通过SEM，研究人员可以清晰地观察到材料表面的微观形貌，如表面粗糙度、颗粒分布等。
这对于材料的制备和性能评估具有重要意义。
例如，在纳米材料的研究中，SEM可以帮助研究人员观察纳米颗粒的形貌和分布情况，从而了解材料的结构特征和形成机制。
其次，SEM还可以用于材料的成分分析。
通过能谱仪（EDS）的配合，SEM能够实现元素的定性和定量分析。
EDS能够测量材料中不同元素的能谱信号，并通过谱图分析得出元素的含量和分布情况。
这对于研究材料的成分和相互作用具有重要意义。
例如，在合金材料的研究中，SEM-EDS可以帮助研究人员确定不同元素的分布情况，进而了解合金的相互作用和性能。
此外，SEM还可以用于材料的结构分析。
通过电子背散射模式（EBSD）技术，SEM能够实现材料的晶体结构分析。
EBSD技术通过测量电子背散射的衍射图样，得出材料的晶体结构信息，如晶体方向、晶界分布等。
这对于研究材料的晶体学性质和晶界行为具有重要意义。
例如，在金属材料的研究中，SEM-EBSD可以帮助研究人员观察晶界的分布情况，进而了解材料的力学性能和变形行为。
此外，SEM还可以用于材料的电子学性质研究。
通过电子能谱仪（ESCA）的配合，SEM能够实现材料的电子能级分析。
ESCA技术通过测量材料表面电子的能谱信号，得出材料的电子结构信息，如能带结构、电子态密度等。
这对于研究材料的导电性和光电性具有重要意义。
材料分析中的扫描电子显微镜技术材料科学作为一门重要的研究领域，广泛应用于各个行业。
其基本原理是通过对材料的物理性质和结构进行研究，以提高材料的性能和功能。
在材料分析中，扫描电子显微镜（SEM）技术是一种非常重要的工具，能够提供高分辨率和大深度的观察和分析。
扫描电子显微镜是一种应用电子束技术的显微镜，其工作原理是通过聚焦的电子束扫描待观察的材料表面，然后通过探测器捕捉并记录反射的电子束信号。
与传统光学显微镜相比，SEM具有更高的分辨率和更大的深度。
它可以观察到材料的表面形貌、形状和大小，并提供其它有关材料结构和成分的信息。
SEM技术在材料科学中的应用非常广泛。
首先，它可以用来观察和分析材料的表面形貌和结构。
通过SEM观察材料的表面形貌，我们可以了解材料的纹理、孔隙结构和表面粗糙度等特征。
这对于研究材料的界面性质、材料的耐磨性和材料与环境的相互作用具有重要意义。
此外，SEM还可以提供材料的成分分析。
通过利用扫描电子显微镜上的能谱仪，我们可以获取X射线能谱信息，进而分析材料的元素组成和含量。
这对于材料的合成、纯度和混杂物含量的研究非常重要。
同时，SEM技术还可以通过电子束与材料的相互作用，提供对材料电荷分布、晶体结构和缺陷等性质的观察和分析。
扫描电子显微镜技术的应用不仅局限于材料科学领域。
在生物学、医学和环境科学等其他领域，SEM也发挥着重要作用。
在生物学中，SEM可以用来观察和分析生物细胞、组织和微生物的形态特征。
在医学中，SEM可以用于研究病毒、细菌和肿瘤细胞的形态、结构和成分。
在环境科学中，SEM可以用来观察和分析大气颗粒、水质颗粒和土壤颗粒等微观颗粒的形貌和成分，从而帮助我们研究环境中的污染物和微观生物。
尽管SEM技术在材料科学和其他领域中得到广泛应用，但它并非没有一些限制。
首先，SEM技术对样品的制备要求较高，样品需要进行表面处理和真空吸附，以确保电子束的穿透性和样品的稳定性。
此外，SEM分析所需的仪器和设备也相对昂贵，对于一些小型研究实验室来说可能存在一定的经济压力。
仪器分析SEMTEMSEM（扫描电子显微镜）和TEM（透射电子显微镜）是两种常用的仪器分析方法，用于观察材料的微观结构和成分。
它们都利用电子束与样品的相互作用来获取信息。
下面将分别介绍SEM和TEM的工作原理和应用。
SEM利用高能电子束与样品表面的相互作用来观察样品的表面形貌和成分。
其工作原理如下：电子枪产生的聚焦电子束通过透镜系统形成一个细小的电子束，并聚焦引导到样品表面上。
与样品表面相互作用的电子束导致了反射、散射或吸收，其中部分电子通过接收器收集到形成信号。
这些信号被转换成图像，并在显微镜屏幕上显示出来。
SEM可以提供高分辨率、大深度以及大视场的表面形貌图像，并且可以通过能谱分析系统对样品的元素组成进行表征。
SEM广泛应用于材料科学、生物科学、纳米科学等领域。
在材料科学中，SEM可以用于观察材料的晶体形态、纹理、表面缺陷等。
在生物科学中，SEM可以用于观察细胞、组织和生物材料的形貌和结构。
在纳米科学中，SEM可以用于研究纳米材料的形貌、尺寸和形状。
此外，SEM还可以用于分析样品的成分和化学组成。
相比之下，TEM是一种通过透射电子束与样品相互作用来观察材料的内部结构和成分的方法。
其工作原理如下：电子枪产生的电子束经过透镜系统形成一个细小的电子束，并聚焦到样品上。
样品上的一部分电子透过样品，并通过设备上的透射电子探测器来检测。
这些透射电子被转换成图像，并在显微镜屏幕上显示出来。
TEM具有高分辨率的优点，可以提供关于样品内部结构和成分的详细信息。
TEM广泛应用于材料科学、生物科学、纳米科学等领域。
在材料科学中，TEM可以用于观察材料的晶格结构、晶界、层状结构等。
在生物科学中，TEM可以用于观察细胞、组织和病毒等的内部结构。
在纳米科学中，TEM可以用于观察纳米材料的结构、尺寸和形貌。
此外，TEM还可以用于分析样品的成分和化学组成。
综上所述，SEM和TEM是常用的仪器分析方法，用于观察材料的微观结构和成分。
sem 固体形貌例子SEM（扫描电子显微镜）是一种常用的表征固体形貌的仪器，它通过扫描样品表面并测量电子的反射来获得高分辨率的图像。
SEM可用于观察各种固体形貌，包括材料的微观结构、纳米颗粒的形状和大小、生物组织的表面形态等。
以下列举了一些具体的例子，用于说明SEM在不同领域中的应用。
1. 金属材料的晶体形貌：通过SEM可以观察金属材料的晶体形貌，包括晶粒尺寸、晶体取向和晶界分布等。
这对于研究金属材料的力学性能和工艺优化具有重要意义。
2. 矿物学研究：SEM可以用于观察和分析各种矿物的形貌，包括矿石的晶体结构、矿物的颗粒形状和表面特征等。
这对于矿石的勘探和矿石加工有着重要的指导意义。
3. 纳米材料的形貌表征：SEM可以用于观察和测量纳米颗粒的形状、尺寸和分布等。
这对于研究纳米材料的制备工艺和性能调控非常重要。
4. 生物学研究：SEM可以用于观察生物组织的表面形貌，包括细胞的形状、微生物的外形和组织的表面结构等。
这对于生物学研究和医学诊断具有重要意义。
5. 地质学研究：SEM可以用于观察和分析地质样品的形貌，包括岩石的组成、矿物的结构和沉积物的特征等。
这对于地质学的研究和资源勘探具有重要意义。
6. 粉末冶金研究：SEM可以用于观察和分析粉末冶金材料的形貌，包括粉末的形状、尺寸和分布等。
这对于粉末冶金工艺的优化和制备高性能材料具有重要意义。
7. 材料界面的形貌表征：SEM可以用于观察和分析材料界面的形貌，包括金属与陶瓷的界面、纳米材料的界面和涂层的形态等。
这对于材料界面的性能评价和界面工程具有重要意义。
8. 光学器件的形貌表征：SEM可以用于观察和分析光学器件的形貌，包括光学镜片的表面形态、光纤的截面形貌和微透镜的形状等。
这对于光学器件的制备和性能评价具有重要意义。
9. 化学材料的形貌表征：SEM可以用于观察和分析化学材料的形貌，包括聚合物的形态、表面修饰材料的形貌和纳米颗粒的形状等。
这对于化学材料的合成和性能调控具有重要意义。
扫描电镜在材料中的应用扫描电镜（Scanning Electron Microscope，简称SEM）是一种广泛应用于材料科学领域的高分辨率显微镜。
它利用电子束与样品相互作用产生的信号来获取样品的形貌和成分信息，具有优越的分辨率和放大倍数，因此在材料研究中有着重要的应用。
在材料科学中，扫描电镜能够提供高分辨率的表面形貌观察。
与光学显微镜相比，扫描电镜具有更高的放大倍数和更好的分辨率，能够观察到更细微的表面细节。
对于材料的表面形貌分析，扫描电镜能够帮助科研人员更全面地了解材料的结构特征、表面纹理和形貌变化等。
例如，在金属材料研究中，通过扫描电镜观察到的晶粒大小、晶界分布和表面缺陷等信息，可以为材料的性能提供重要的参考。
扫描电镜在材料中的应用还包括成分分析。
通过能谱仪等附加设备的配合，扫描电镜可以获取样品的元素成分信息。
利用能谱仪的能量分析功能，可以准确地确定材料中各种元素的含量和分布情况。
这对于材料的组分分析、杂质检测和成分控制等方面都非常重要。
例如，在半导体材料研究中，扫描电镜能够提供有关材料中杂质元素的存在情况和分布特征，并为材料的纯度和质量评估提供可靠的依据。
扫描电镜还可以应用于材料的微观结构研究。
通过扫描电镜观察材料的断口面，可以获取材料的断裂形态和断口特征。
这对于研究材料的断裂机制、强度和韧性等性能具有重要意义。
例如，在材料的力学性能研究中，扫描电镜可以观察到材料的断裂面形貌，进而分析材料的断裂方式和断裂机制，为材料的强度和韧性提供深入理解。
扫描电镜还可以应用于材料的表面形貌工程。
通过在材料表面进行局部处理，如蚀刻、涂覆等，可以改变材料的表面形貌和结构，从而调控材料的性能。
通过扫描电镜观察处理后的材料表面，可以评估处理效果，并优化处理参数。
例如，在涂层材料研究中，扫描电镜可以观察到涂层的厚度、均匀性和结构特征，为涂层材料的性能优化提供依据。
扫描电镜在材料科学中有着广泛的应用。
它可以提供高分辨率的表面形貌观察、成分分析、微观结构研究和表面形貌工程等方面的信息，为材料的研究和应用提供了重要的支持。
扫描电镜-能谱仪实验技术在《材料分析方法》课程教学中的应用引言材料分析方法是材料科学与工程专业的一门重要课程，主要介绍材料分析的方法和技术。
扫描电镜-能谱仪是一种先进的材料分析仪器，具有高分辨率、高灵敏度和多功能性等特点，被广泛应用于材料表面形貌和成分分析中。
本文将介绍扫描电镜-能谱仪实验技术在《材料分析方法》课程教学中的应用，并探讨其在教学中的意义和作用。
一、扫描电镜-能谱仪实验技术的基本原理扫描电镜-能谱仪是将扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）相结合的一种先进材料分析仪器。
它利用电子束对样品进行扫描，通过收集样品发出的电子、X射线和光子等信息，实现样品表面形貌和成分的分析。
扫描电镜-能谱仪的基本原理是利用电子与物质相互作用产生的多种信号，包括二次电子显微图像、反射电子显微图像、能谱图像等，来获取样品的形貌、化学成分和晶体结构等信息。
二、扫描电镜-能谱仪实验技术在《材料分析方法》课程教学中的应用1. 观察样品表面形貌扫描电镜-能谱仪可以对样品进行高分辨率、三维的表面形貌观察，为学生展示材料表面的微观结构和形貌特征。
通过观察样品的表面形貌，学生可以直观地了解材料的微观结构、表面粗糙度和晶粒形貌等信息，对材料的特性有更深入的理解。
2. 分析样品成分扫描电镜-能谱仪还可以对样品进行化学成分分析，通过能谱技术获取样品的元素分布和含量信息。
学生可以通过实验操作，了解不同元素的能谱特征、能谱仪的工作原理和数据分析方法，从而掌握材料的定性和定量分析技术。
3. 研究样品结构扫描电镜-能谱仪还可以对样品的晶体结构和微观组织进行研究，通过显微观察和能谱分析，揭示材料的晶体结构、晶粒大小和形貌等重要信息。
这对于学生深入理解材料的微观组织和性能关系具有重要意义。
4. 实验结果分析与报告撰写扫描电镜-能谱仪实验在《材料分析方法》课程教学中，学生需要进行样品制备、实验操作、数据分析与结果报告等过程。
通过这些实验活动，学生可以培养实验操作技能、数据处理能力、科学研究精神和报告撰写能力，提高学生的综合素质和实际能力。
SEM的原理及应用1.电子源：SEM的电子源一般使用热阴极或场发射电子枪来产生电子束。
电子源产生高能电子，其能量取决于电子源的电压，一般为数千伏到数十千伏之间。
2.准直系统：SEM中的准直系统用于聚焦电子束，并将其限制在一个较小的角度范围内。
3.扫描系统：SEM的扫描系统包括扫描线圈和精密移动装置。
电子束在样品表面进行扫描时，扫描线圈会改变电子束的位置，使其在样品表面形成一系列的扫描点，从而得到样品的形貌信息。
SEM的应用可参考以下几个方面：1.表面形貌观察：SEM能够提供高分辨率的表面形貌信息，可以观察材料的微观结构、纹理、孔隙等。
这对于材料科学、化学工程以及半导体制造等领域的研究和制程优化至关重要。
2.元素分析：SEM结合能谱仪，可以进行定性和定量的元素分析。
能谱仪通过记录和分析样品表面所发射的特定能量的X光，可以确定样品中元素的类型和含量。
这对于材料的组成分析、表面污染的检测以及金属和合金的成分分析等十分重要。
3.断层观察：SEM可以通过样品的断层表面观察材料内部的微观结构，例如晶粒尺寸、晶界、裂纹等。
这对于材料的品质控制、故障分析和缺陷检测具有重要意义。
4.微纳加工和纳米技术研究：SEM可以用于观察和调整微纳米尺度的结构和器件，如纳米线、纳米颗粒、微电子元器件等。
同时，SEM也能够进行纳米尺度的焊接、抛光和刻蚀等工艺。
5.生物科学研究：SEM对生物样品的观察有着重要的应用价值。
通过SEM可以观察细胞、细胞组织、细菌等生物结构的形态学特征，进而研究生物的生长、分化和病理等方面。
除了以上应用，SEM还可以用于纳米药物传送系统的设计与评估、材料的力学性质研究、饮用水和环境中微小颗粒的检测等领域。
SEM的原理和应用使得其成为一种非常重要的显微分析工具，为科学研究和工业应用提供了强大的支持。
SEM和TEM在纳米材料表征中的应用随着纳米科技的发展，纳米材料在各个领域的应用越来越广泛。
纳米材料的表征和分析对于了解其结构、形貌和性能具有重要意义。
扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）是目前最常用的纳米材料表征工具。
它们能够提供高分辨率的图像和各种材料特征的表征。
本文将讨论SEM和TEM在纳米材料表征中的应用。
首先，SEM是一种非常有效的纳米材料表征方法。
它通过扫描样品表面的电子束来获取样品的表面形貌。
SEM的分辨率通常可以达到纳米级别，可以观察到纳米材料的微观结构、孔隙和颗粒大小分布等特征。
SEM还可以进行能谱分析，通过获取样品的X射线谱图来确定样品的成分。
因此，SEM在纳米材料的形貌和成分分析中具有重要的应用价值。
其次，TEM是一种对纳米材料进行高分辨率成像和结构分析的强大工具。
TEM是通过透射电子束穿过样品并对透射电子进行检测来获取样品的内部结构信息。
TEM可以提供纳米材料的高分辨率成像，从而使我们能够观察到纳米颗粒的原子级结构。
此外，TEM还可以通过选择探测器进行电子衍射实验，从而获得样品的晶体学信息。
通过电子衍射，我们可以确定纳米材料的晶格结构、晶面方向和晶格畸变等参数。
因此，TEM在纳米材料的结构分析和晶体学研究中非常有用。
除了上述应用外，SEM和TEM还可以结合使用来获得更深入的纳米材料表征。
例如，我们可以使用SEM来对样品进行初步的表面形貌观察和成分分析，然后使用TEM来进一步观察样品的内部结构和晶体学性质。
通过这种组合应用，我们可以全面了解纳米材料的形貌、成分和结构特征。
此外，SEM和TEM还可以与其他分析技术相结合，如能谱分析、原位观察和电子能谱图等，从而进一步拓展纳米材料的研究领域。
值得一提的是，为了获得更好的SEM和TEM图像，样品的制备非常关键。
纳米材料的制备通常需要采用特殊的方法，以保持样品的结构和形貌。
同时，样品的制备还需要避免污染和伪影的产生。
因此，在纳米材料表征中，样品的制备技术也是非常重要的一环，只有得到优质的样品才能获得准确可靠的SEM和TEM图像。
SEM 在材料分析中的应用扫描电子显微镜（简称扫描电镜，英文缩写为SEM）是一种大型的分析仪器，广泛应用在材料科学、生命科学、物理学、化学等学科领域。
近年来在扫描电镜上相继安装了许多专用附件，如:能谱仪（EDX）、波谱仪（WDX）、电子衍射仪（ED）等, 使扫描电镜成为一种多功能的、快速、直观、综合的表面分析仪器[1]。
1 扫描电镜的工作原理扫描电镜主要由电子枪、电磁透镜、物镜、扫描线圈、信号收集及显示装置等组成。
其工作原理为:由电子枪发射电子,以交叉斑作为电子源,经二级透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。
试样在电子束作用下,激发出各种信号,信号强度取决于试样表面状况。
这些信号被探测器收集并经视频放大后输入显像管栅极,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电子图像[2]。
2 扫描电镜的特点（1）制样方法简单。
对表面清洁的导电材料可直接进行观察;表面清洁的非导电材料只要在表面蒸镀一层导电层即可观察。
（2）场深大，三百倍于光学显微镜。
适用于粗糙表面和断口，甚至孔洞缝隙中细微情况的观察。
图像富有立体感，易于识别和解释。
（3）放大倍数在15-200000 倍范围内连续可调，分辨率高，能达到3-6nm。
（4）可进行多功能分析。
采用双放大倍数装置或图像选择器，可在荧光屏上同时观察不同放大倍数或不同形式的图像。
可使用加热、冷却和拉伸等样品台进行动态实验，观察各种环境条件下的相变及形态变化等[3]3 影响扫描电镜成像的因素及控制3.1 加速电压在控制图像质量的调节过程中，首先要考虑的是电子照明源的加速电压的选择问题。
这是因为加速电压越大，电子束越容易聚焦得更细，束流也越大。
由此可见,采用高的加速电压，对提高图像的分辨率和信噪比是有利的。
但是，如果观察的对象是高低不平的表面或深孔，为了减小入射电子束的贯穿深度和散射体积，从而改善在不平表面上所获得图像的清晰度，采用较低的加速电压是适宜的，对于容易发生充电的非导体试样或容易烧伤的有机、生物试样，也宜采用低的加速电压[4,5]。
3.2发射电流扫描电镜的发射电流对图像的信噪比和分辨率有着决定性的影响，高的发射电流对提高图像的分辨率是有利的，但对信噪比不利，如果采用低的发射电流则刚好相反。
为了兼顾分辨率和信噪比这种相互矛盾的关系，选择适中的发射电流强度是十分重要的。
一般方法是:先选择中等水平的发射电流，如果所观察试样要求的放大倍数不高，并且图像的主要矛盾是信噪比不够，则可以采用较小的发射电流；如果要求的放大倍数较高，并且图像质量的主要矛盾是在分辨率，则应逐步增加电流值，获得清晰的图像。
一般来说,随着所观察试样的放大倍数增加，图像清晰度本身所要求的分辨率也相应增加，故观察倍数越高，越适宜采用大的发射电流[6]。
3.3束斑尺寸在扫描电镜中,束斑的尺寸决定了图像的分辨率，束斑的尺寸越小，图像的分辨率越高。
一般来说，理想的束斑尺寸是指相邻的扫描线接触得非常好，图像能聚焦得很清楚。
如果束斑尺寸太大，则会出现扫描线重合，而图像无法聚焦；但如果束斑尺寸太小，则图像中电噪声太大，图像聚焦和消像散非常困难，另外，可能使试样表面上一些重要信息被忽视。
束斑过大,焦距无法调整，而束斑过小，电噪声非常大，图像很模糊。
由此可见,不同束斑对图像质量的影响。
3.4工作距离扫描电镜工作时，为了获得高的图像分辨率，通常采取小的工作距离进行观察，因为工作距离缩短,电子束受外界的干扰也就小，比如外界的磁场和振动的干扰。
但如果要观察的试样表面高低不平,要获得较大的焦深,采用大的工作距离是必要的，不过图像的分辨率可能会有所下降。
一般情况下的观察，只要兼顾了焦深和分辨率，对工作距离没有特殊要求，10~20 mm 都可以；但如果观察的图像要求高分辨率或者放大倍数大于2万倍，则工作距离应该选择在5~7mm。
另外，对于表面粗糙的试样，工作距离要选择大于10m m,以取得足够的焦深。
3.5其他在扫描电镜成像过程中，除了以上几个需要控制的因素外，还有扫描速度、图像反差、亮度等都对图像质量有一定影响。
因此，成像时也要对此适当控制。
尤其是在高倍成像时，束斑尺寸只能选择小的，如果选择较快的扫描速度，图像上的“雪花点”就会很大（电噪声大），无法看清图像上的细节，所以只能选择慢扫描，但在慢扫描时，聚焦和消像散调节就比较困难,此时需要仔细操作。
至于图像的反差、亮度，不仅取决于试样本身，很大程度上还取决于个人的喜好，但经过大量的统计和经验表明，一幅悦目图像的反差应在15~30（二次电子像）或65~75（背散射像）之间；亮度应在20~50 之间。
4 扫描电镜在材料分析中的应用4.1 扫描电镜在无机非金属材料研究中的应用无机非金属材料种类繁多主要包括陶瓷玻璃、耐火材料、铸石、水泥和混凝土及复合材料等。
它们的结构复杂，性能各异。
利用电镜可以对上述材料的显微结构进行观察与分析，对它们的物理与化学及使用性能做出直观的评价，为改善材料性能途径的研究提供可靠的依据，同时电镜在生产工艺过程的控制，新材料设计与研制等许多方面都发挥了重要作用[3]。
陶瓷属于多晶体，其物相种类又分为晶相、玻璃和气相，依其存在的数量与分布上的差异，将赋予陶瓷不同的性能。
陶瓷中晶粒的细化和均化对材料某些性能的稳定和提高有十分重要的意义。
可通过对粉体的处理使之保持较狭窄的粒级分布（如过筛），或引入合适的第二相以及均匀地加压成型，预烧等手段来实现，但有时处理不当，也会发生晶体异常生长现象。
利用SEM 可以观察到晶粒的改变，从而对预烧进行监控，获得性能较好的陶瓷。
耐火材料显微结构的形成是由生产过程中的物理化学变化和机械加工因素决定的，同类型耐火材料显微结构的差异将影响耐火制品的技术性能和使用效果。
借助扫描电镜的观察，我们可通过调整工艺参数来设计合理的显微结构以提高耐火材料的性能和延长使用寿命。
玻璃材料显微结构分析的主要研究对象是玻璃体内各种缺陷：如气孔、结石、玻璃分相、玻璃微晶化等。
在传统的玻璃工艺中视气孔为一种缺陷.随着科技的发展，多孔玻璃因其具有孔隙率高、孔径可调、化学稳定性好、隔音、隔热、吸附性能好等优点，被广泛应用于建材、环保、化工、生物学等领域。
多孔玻璃的使用性能受到气孔的形状，孔径及分布的影响。
利用电镜观察孔径100 纳米以上的多孔玻璃能直观地呈现孔的结构和对比度。
利用SEM 对孔径进行观察，说明孔径是由成孔剂颗粒大小所决定的。
水泥材料是一种多相、多组分、多孔隙的非均质材料，热料及水化产物的显徽结构不仅复杂。
而且容易受矿物绷粒大小、环境条件、水灰比、养护制度和外加剂等因素的影响。
同时，水化产物的种类、数量、形貌以及晶体生长情况又影响粉水泥的强度等特性。
例如，由交织附生的纤维状、针状、棱柱状以及六方板状等水化产物构成的硬化水泥将强度较高，而由立方体或似球状多面体水化物构成的则强度低。
粉煤灰水泥是由硅胶盐水泥熟料和粉煤灰，适量石膏磨细制成的。
其凝结过程是水泥熟料先水化，然后粉煤灰中的活性SiO2 和Al2O3 与熟料矿物水化释放出的Ca(OH)2 相反应。
由于粉煤灰的球形玻璃体较稳定，表面又相当致密，不易水化，在水化7 天后的粉煤灰颗粒表面，几乎没有变化，直至28 天，刚能见到表面开始初步水化，略有凝胶状水化物出现，在水化90 天后，粉煤灰颗粒表面开始生成大量的水化硅酸钙凝胶体，它们相互交叉连接，形成很好的粘接强度。
这就是粉煤灰水泥早期强度较低，而后期强度较高的原因。
4.2 扫描电镜在昆虫学研究中的应用应用电镜技术研究昆虫的超微形态结构，对于昆虫分类学、昆虫生理学、昆虫病理学等基础学科以及资源昆虫利用,农业害虫防治等具有重要意义。
近十年来，我们应用扫描电镜和透射电镜先后观察了50 余种昆虫成虫、卵、幼虫、蛹的超微形态，探讨超微形态在昆虫分类上的意义，同时，结合昆虫生理学和分子生物学技术手段研究昆虫超微结构与生理功能的关系，获得了一系列成果，为昆虫学基础理论和应用研究的发展提供了大量研究资料[7]。
4.2.1 农业昆虫研究SEM 观察了茶尺蠖、菜粉蝶、蚜虫、野蚕、桑粉虱、黑刺粉虱、螨类等重要农作物害虫的超微形态，发现了一些具有分类学意义的结构特征，同时还研究了病原微生物作用于昆虫宿主细胞的病理过程，为农业害虫的生物防治提供了基础理论资料。
4.2.2 城市昆虫研究SEM 观察了30种白蚁的翅面微观结构，发现了一些翅面微刻点新类型，进一步完善了利用翅面微刻点进行白蚁分类的方法，为控制白蚁的危害提供了理论资料。
此外还对多种蝇类进行了SEM 和TEM 观察，为法医昆虫学提供了基础研究资料。
4.3 能谱仪的应用能谱仪在主要用于试样元素的鉴别、半定量分析以及元素在整个视场的分布，主要有3 种表述方式：点、区域元素的半定量分析（主要应用于缺陷、未知样的判断、局部元素的偏析等）；元素面、线分布图（了解元素的分布情况,可以判断是否均匀，另外可以判断镀层的厚度及分布）；对于铝土矿主要应用点、元素面分布图来鉴别矿物的组成以及微量未知矿物的存在[8]。
带能谱分析的扫描电镜在进行成分分析时,由于不需要进行标样,节省大量校准时间,且一次谱线分析就可得到可测的全部元素。
在观察试样形貌的同时就可以快速进行元素的定量、定性分析[9]。
合成纤维种类繁多，随着技术的发展，各种功能纤维不断地涌现。
为了加快新产品开发的速度，对各种纤维的剖析显得尤为重要。
且合成纤维粗细不一，截面直径从几个微米到几十微米不等，属于微观分析的范畴，扫描电镜观察和能谱分析是一种比较合适的手段。
因合成纤维等高分子材料本身不导电，如果用能谱仪的图像采集功能采集图像，虽然经过样品处理，但图像的衬度仍不能满足图像分析的要求。
为了满足新产品开发的需要，我们直接采用扫描电镜的二次电子像来进行图像分析，从而开辟了一条合成纤维分析的捷径[10]以一种海岛型的超细纤维为例。
海岛型超细纤维是以水溶性聚酯为海，普通聚酯为岛，经复合纺丝及后处理生产的一种高性能超细合成纤维[11]。
对之进行剖析可为新产品开发、生产监控、质量保证提供理论依据。
对该纤维的剖析包括单丝中的单纤数、复合纤维的粗细、超细纤维的粗细及海岛比。
单丝中的单纤数：单丝用人造棉包裹，穿孔切片后处理，通过计数，单纤根数为48f。
未经处理的纤维截面，基本上都已变形，截面形状已不规则。
在生产过程中，纤维要经热处理，且在处理过程中要受到各种挤压及磨擦，所以在纤维的加工过程中会产生变形。
如果根据单根纤维来表征，往往得不到正确的结果。
所以要采用能谱仪的图像分析技术来进行统计分析。
根据能谱仪图像分析软件统计，单纤的平均面积为244.17ym2。
