材料测试方法-扫描电镜SEM详解

扫描电镜S E M制样步骤-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN扫描电镜观察制样步骤固定：1、用灭菌镊子挑出少量的的样品（碳粒/碳毡）,放入 5ml 的离心管中,2、加入2.5%戊二醛, 加量为淹没碳粒/碳毡样品为宜,室温固定1小时3、置于 4℃冰箱中固定12小时。

冲洗：用 0.2mol pH 7.4的磷酸缓冲溶液冲洗 3 次，每次 10 分钟。

每次冲洗时先用注射器缓慢吸走上一步骤的冲洗液。

Or 离心脱水：分别用浓度为30%， 50%，75%，90%, 95%, 100% v/v 的乙醇进行脱水，每次10分钟，干燥：将样品放在离心管里，置入干燥器中干燥 12 小时。

粘样：用双面胶将样品观察面向上粘贴在扫描电镜铜板上预处理好的样品放入干净离心管中待检。

SEM上机测样--测定条件参数设置分子克隆实验指南第三版，1568页：25度下0.1mol/L磷酸钾缓冲液的配制；先配0.1mol/L K2HPO4，0.1mol/L KH2PO4配PH7.4，100ml磷酸钾缓冲液需：0.1mol/L K2HPO4，80.2ml0.1mol/L KH2PO4，19.8ml混合即是，不用酸碱调PH。

参考文献：DOI:?10.1021/es902165yMicrobial fuel cell?based on Klebsiella pneumoniae biofilmSelecting?anode-respiring bacteria based on?anode?potential: phylogenetic, electrochemical, and?microscopic?characterizationA severe reduction in the cytochrome C content of?Geobacter sulfurreducens?eliminates its capacity for extracellular electron transfer2。

【材料课堂】一文全面了解SEM扫描电镜文章来源：材料基、材料科学与工程近年来，由于各种应用中使用的材料尺寸的不断缩小，扫描电子显微镜（SEM）已成为用于材料表征的强大且通用的工具。

在这篇文章中，我们解释了SEM是什么，并描述了SEM仪器的主要工作原理。

什么是SEM？SEM（Scanning Electron Microscope）代表扫描电子显微镜。

电子显微镜使用电子进行成像，就像光学显微镜使用可见光一样。

SEM使用聚焦的高能电子束在固体样品表面产生各种信号。

来自电子-样品相互作用的信号揭示了样品的信息，包括外部形态（纹理），化学成分，以及构成样品的材料的晶体结构和取向。

在大多数应用中，在样本表面的选定区域上收集数据，并生成显示这些属性的空间变化的二维图像。

由于电子的波长远小于光的波长，因此SEM的分辨率优于光学显微镜的分辨率。

图1：SEM工作示意图SEM技术如何工作？SEM 的示意图如图2 所示。

在这种的电子显微镜中，电子束以光栅模式逐行扫描样品。

首先，电子由腔室顶端的电子源（俗称灯丝）产生。

电子束发射是因为热能克服了材料的功函数。

他们随后被加速并被带正电的阳极所吸引。

整个电子腔需要处于真空环境中。

像所有的电子显微镜部件一样，为了保持真空并且防止污染、震动和噪声，灯丝被密封在一个特殊的腔室中。

真空不仅可以保持灯丝不受污染，也可以让使用者获得高分辨率。

如果缺乏真空，其它原子和分子就会存在于腔室中。

他们和电子相互作用就会导致电子束偏转，成像质量降低。

此外，高真空增加了腔室中探头的电子接收效率。

图2：基本SEM组件的示意图与光学显微镜类似，扫描电镜 SEM 使用透镜来控制电子的路径。

因为电子不能透过玻璃，这里所用的是电磁透镜。

他们简单的由线圈和金属极片构成。

当电流通过线圈，就会产生磁场。

电子对磁场十分敏感，电子在显微镜腔室的路径就可以由这些电磁透镜控制;调节电流大小可以控制磁场强度。

通常，电磁透镜有两种：会聚镜，电子通往样品时首先遇到的透镜。

sem扫描电镜怎样分析材料结构篇一：材料分析(SEm)实验报告材料专业实验报告题目：扫描电镜(SEm)物相分析实验学院：先进材料与纳米科技学院专业：材料物理与化学姓名：学号：151412298620XX年6月30日扫描电镜(SEm)物相分析实验一．实验目的1.了解扫描电镜的基本结构与原理2.掌握扫描电镜样品的准备与制备方法3.掌握扫描电镜的基本操作并上机操作拍摄二次电子像4.了解扫描电镜图片的分析与描述方法二．实验原理1.扫描电镜的工作原理扫描电镜（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。

本次实验中主要通过观察背散射电子像及二次电子像对样品进行分析表征。

1）背散射电子背散射电子是指被固体样品原子反射回来的一部分入射电子，其中包括弹性背反射电子和非弹性背反射电子。

弹性背反射电子是指被样品中原子和反弹回来的，散射角大于90度的那些入射电子，其能量基本上没有变化（能量为数千到数万电子伏）。

非弹性背反射电子是入射电子和核外电子撞击后产生非弹性散射，不仅能量变化，而且方向也发生变化。

非弹性背反射电子的能量范围很宽，从数十电子伏到数千电子伏。

背反射电子的产生范围在100nm-1mm深度。

背反射电子产额和二次电子产额与原子序数的关系背反射电子束成像分辨率一般为50-200nm（与电子束斑直径相当）。

sem扫描电镜,怎样分析材料结构篇一：扫描电镜材料分析作用扫描电子显微镜在材料分析中的应用摘要:介绍了扫描电子显微镜的工作原理、结构特点及其发展,阐述了扫描电子显微镜在材料科学领域中的应用。

关键词:扫描电子；微镜；材料；应用;SEm’sapplicationinmaterialscienceabstract:Theprinciple,structureanddevelopmentoftheScanningElectronmic roscope(SEm)areintroducedinthisthesis.TheapplicationofSEminthefieldof materialscienceisdiscussed.Keywords:ScanningElectronmicroscope(SEm);material;application；前言：二十世纪60年代以来,出现了扫描电子显微镜(SEm)技术,这样使人类观察微小物质的能力发生质的飞跃。

依靠扫描电子显微镜的高分辨率、良好的景深和简易的操作方法,扫描电子显微镜(SEm)迅速成为一种不可缺少的工具,并且广泛应用于科学研究和工程实践中。

近年来,随着现代科学技术的不断发展,相继开发了环境扫描电子显微镜(ESEm)、扫描隧道显微镜(SEm)、原子力显微镜(aFm)等其它一些新的电子显微技术。

这些技术的出现,显示了电子显微技术近年)子枪);(3)提高真空度和检测系统的接收效率;(4)尽可能减小外界振动干扰。

目前,采用钨灯丝电子枪扫描电镜的分辨率最高可以达到 3.0nm;采用场发射电子枪扫描电镜的分辨率可达1nm。

到20世纪90年代中期,各厂家又相继采用计算机技术,实现了计算机控制和信息处理。

2.1场发射扫描电镜采用场发射电子枪代替普通钨灯丝电子枪,这项技术从1968年就已开始应用,这项技术大大提高了二次电子像分辨率。

近几年来,各厂家采用多级真空系统(机械泵+分子泵+离子泵),提高了真空度,真空度可达10～7Pa;同时,采用磁悬浮技术,噪音振动大为降低，灯丝寿命也有增加。

材料表征实验技术详解材料表征是研究材料特性的一种重要手段，通过对材料进行各种实验分析，可以了解材料的成分、结构、形貌以及性能等方面的信息。

本文将介绍几种常用的材料表征实验技术，包括扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X 射线衍射（XRD）和拉曼光谱等。

一、扫描电子显微镜（SEM）SEM是一种利用高能电子束与样品相互作用产生的信号来观察样品表面形貌和性能的技术。

SEM可以提供高分辨率的表面形貌信息，可以观察到样品的微观结构和细节。

通过SEM观察，可以了解材料的颗粒大小、形状以及表面壳层等特征。

同时，SEM还可以通过能谱分析技术，获取材料的成分信息，进一步了解材料的化学组成和物相。

由于SEM广泛应用于各个领域，成为了材料科学研究中不可或缺的工具。

二、透射电子显微镜（TEM）TEM是一种分析材料内部结构和性质的重要手段。

与SEM不同，TEM通过将电子束穿透样品，通过样品内部的散射现象获得信息。

TEM可以提供比SEM更高的分辨率，能够观察到纳米级别的细节。

通过TEM可以观察到材料的晶格结构、晶界和缺陷等信息，对材料的微观结构有着详细的描述。

同时，TEM还可以应用于显微衍射、能谱分析等技术，更全面地了解材料的属性。

三、X射线衍射（XRD）XRD是一种利用晶体对入射X射线的衍射现象研究晶体结构和晶体学特性的技术。

X射线在材料中与晶体的原子产生相互干涉作用，从而形成衍射图样。

通过测量衍射角和强度可以确定晶体的晶面间距和晶格参数。

通过XRD可以分析材料的晶体结构、晶界、应力谱以及晶粒尺寸等信息。

在材料科学领域，XRD被广泛应用于材料的相变研究、晶体缺陷分析、质量控制等方面。

四、拉曼光谱拉曼光谱是一种利用物质分子对入射激光进行散射而产生的特殊光谱，研究材料的分子振动和晶格振动特性。

拉曼光谱提供了材料的分子结构和化学键信息。

通过测量样品在各个波数处的拉曼散射光强度，可以解析出材料的振动模式，进而了解分子的振动频率和对称性。