电子束测试试验

XRDSEMTEMVSMXPSICP等测试方式介绍XRD（X射线衍射）X射线衍射（XRD）是一种常见的测试方法，用于分析晶体结构和晶体衍射图样。

它利用物质对入射X射线的衍射产生的衍射信号来确定晶体的结构和晶格参数。

这种方法广泛应用于材料科学、地球科学和生物科学等领域。

XRD测试通常使用粉末或单晶样品，通过测量样品对入射X射线的衍射角度和强度来分析晶体结构。

SEM（扫描电子显微镜）扫描电子显微镜（SEM）是一种高分辨率显微镜，可以生成高质量的表面形貌图像。

SEM利用电子束与样品表面相互作用产生的不同信号来生成图像。

这些信号可以包括二次电子图像（SEI）和反射电子图像（BEI）。

SEM广泛应用于材料科学、生命科学、制造业等领域。

它可以用于检测材料的表面形貌、微观结构和成分分析。

TEM（透射电子显微镜）透射电子显微镜（TEM）是一种高分辨率显微镜，可以观察样品的内部结构和原子排列。

TEM的工作原理是将电子束通过样品，然后使用投影透射电子显微镜来生成图像。

TEM广泛应用于材料科学、生命科学、纳米科学等领域。

它可以用于观察材料的微观结构、晶体缺陷和原子位置。

VSM（振动样品磁强计）振动样品磁强计（VSM）是一种用于测量样品磁性的仪器。

它通过在样品上施加磁场并测量样品的磁化曲线来确定样品的磁性。

VSM广泛应用于材料科学、物理学和化学等领域。

它可以用于测量材料的磁化行为、磁相变和磁性参数。

XPS（X射线光电子能谱）X射线光电子能谱（XPS）是一种用于表面元素分析的技术。

它利用入射X射线激发样品表面的光电子，并测量光电子的能量分布来确定样品的表面元素组成和化学状态。

XPS广泛应用于材料科学、表面科学和化学等领域。

它可以用于检测材料的表面成分、氧化态和化学状态。

ICP（电感耦合等离子体发射光谱法）电感耦合等离子体发射光谱法（ICP）是一种用于测量样品中金属和非金属元素含量的方法。

它利用电感耦合等离子体激发样品中的元素，并通过测量元素发射的光谱来确定元素的含量。

聚焦离子束系统虚拟仿真实验报告姓名杨旺学号2220190690 专业班级航海技术四班一、实验目的1.理解聚焦离子束系统的基本结构和工作原理。

2.理解电子束与固体样品作用产生的信号在测试分析中的作用。

3.熟悉扫描电镜的参数设置和操作流程。

4.熟悉离子束刻蚀和沉积的技术特性。

二、实验原理聚焦离子束系统是介于透射电镜和光学显微镜之间的一种微观形貌观测手段，包括扫描电子显微镜成像和离子束刻蚀沉积。

聚焦离子束系统的优点是:①有较高的放大倍数，20-30万倍之间连续可调；②有很大的景深，视野大，成像富有立体感，可直接观察各种试样凹凸不平表面的细微结构；③试样制备简单；④离子束刻蚀沉积。

1.聚焦离子束系统的构造聚焦离子束系统的构造主要是扫描电子显微镜。

扫描电子显微镜是由电子光学系统，信号收集处理、图象显示和记录系统，真空系统三个部分组成。

其中电子光学系统包括电子枪、电磁透镜、扫描线圈和样品室。

扫描电子显微镜中的各个电磁透镜不做成像透镜用，而是起到将电子束逐级缩小的聚光作用。

扫描电子显微镜一般有三个聚光镜，前两个是强磁透镜，可把电子束缩小；第三个透镜是弱磁透镜，具有较长的焦距以便使样品和透镜之间留有一定的空间，装入各种信号接收器。

扫描电子显微镜中射到样品上的电子束直径越小，就相当于成像单元的尺寸越小，相应的放大倍数就越高。

2.聚焦离子束系统的工作原理（1）扫描线圈扫描线圈的作用是使电子束偏转，并在样品表面做有规则的扫动。

电子束在样品上的扫描动作和显像管上的扫描动作保持严格同步，因为它们是由同一个扫描发生器控制的。

电子束在样品表面有两种扫描方式，进行形貌分析时都采用光栅扫描方式。

当电子束进入上偏转线圈时，方向发生转折，随后又有下偏转线圈使它的方向发生第二次转折。

发生二次偏转的电子束通过末级透镜的光心射到样品表面。

在电子束偏转的同时还带有逐行扫描的动作，电子束在上下偏转线圈的作用下，在样品表面扫描出方形区域，相应地在样品上也画出一帧比例图像。

eds测试原理EDS测试原理EDS（Energy-dispersive X-ray spectroscopy）是一种常用于材料分析的测试技术，它能够通过分析材料中的X射线谱图来获取元素成分和分布信息。

本文将介绍EDS测试原理及其应用。

一、EDS测试原理概述EDS测试是基于X射线荧光原理实现的，其原理可以简述为：当材料受到高能电子束或X射线束照射时，材料中的原子会受到激发，电子从内层跃迁到外层，产生空位。

这些空位会被外层电子占据，释放出能量，形成特定能量的X射线。

EDS测试仪器通过探测和分析这些X射线，可以得到材料的元素成分和分布信息。

二、EDS测试仪器EDS测试需要使用扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪两个主要仪器。

SEM用于照射样品并收集反射电子、透射电子和二次电子等信息，从而获取样品表面形貌。

能谱仪则用于分析样品中的X射线能谱，根据不同能量的X射线得到元素成分和分布信息。

三、EDS测试过程1. 样品准备：将待测试的样品制备成合适的形状和尺寸，通常需要进行抛光和镀膜等处理，以提高测试结果的准确性。

2. SEM成像：将样品放入SEM中，调整SEM的参数，如加速电压、聚焦、扫描速度等，获得样品的表面形貌图像。

3. EDS测试：在SEM成像的同时，进行EDS测试。

能谱仪会收集样品上的X射线能谱，并将其转化为能量-计数谱图。

4. 数据分析：利用专业的软件对能量-计数谱图进行处理和分析。

通过比对标准样品的能谱，可以得到样品中各元素的峰能量和峰强度信息。

5. 元素定性和定量分析：根据能谱中的峰能量和峰强度，可以确定样品中存在的元素，并通过峰强度的比例关系进行元素定量分析。

四、EDS测试应用领域EDS测试广泛应用于材料科学、地质学、生物学、化学等领域，可用于分析各种材料的元素成分和分布。

以下是一些常见的应用领域：1. 材料分析：EDS测试可用于金属材料、陶瓷材料、聚合物材料等的成分分析和缺陷检测。

2. 地质学：EDS测试可用于岩石、矿石等地质样品的成分分析，帮助地质学家了解地壳构造和矿产资源。

γ射线和电子束辐照装置防护检测规范前言本标准第4～7章为强制性的，其余为推荐性的。

根据《中华人民共和国职业病防治法》制定本标准。

本标准是GB10252-1996《钴-60辐照装置的辐射防护标准》、GB17279-1998《水池贮源型γ辐照装置设计安全准则》、GB17568-1998《γ辐照装置设计建造和使用规范》配套的放射防护检测规范。

本标准适用于各种类型的γ源辐照装置和能量小于或等于10MeV 的电子加速器辐照装置。

本标准规定了辐照装置的分类，各类辐照装置外照射泄漏辐射剂量水平、放射性物质表面污染、贮源井水放射污染相放射源泄漏等项放射防护检测的仪器、方法及评价，也规定了辐射安全设施的检测方法。

本标准的附录A和附录B是资料性附录。

本标准由中华人民共和国卫生部提出并归口。

本标准起草单位:北京市放射卫生防护所。

本标准主要起草人: 王时进娄云。

本标准由中华人民共和国卫生部负责解释。

γ射线和电子束辐照装置防护检测规范Specifications for radialogical protection test of γ-rays and electron irradiation facilitiesGBZ141-20021 范围本标准推荐了用于γ射线和电子束辐照装置的放射防护检测项目、频率、方法及评价的技术规范。

本标准适用于γ射线和能量小于或等于10MeV的电子加速器辐照装置。

2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可适用这些文件的最新版本。

凡不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB5750 生活饮用水标准检验万法GB16140 水中放射性核素的γ能谱分析方法GB/T10252 钴-60辐照装置的辐射防护与安全标准GB17279 水池贮源型γ辐照装置设计安全准则GB17568 γ辐照装置设计建造和使用规范3 辐照装置分类3.1 γ射线辐照装置按γ放射源的贮源和照射方式分为:Ⅰ类自屏蔽(整装)式干法贮源辐照装置(见附录A图A.1)。

SEM和EDS的现代分析测试方法SEM（扫描电子显微镜）和EDS（能量散射X射线分析）是一对常用于材料科学和地质学等领域的现代分析测试方法。

SEM利用电子束扫描样品表面，通过获取样品表面的电子信号来生成高分辨率的图像；EDS则通过分析样品表面散射的X射线能谱来确定样品元素的组成。

这两种技术的结合能够提供精确的显微结构和化学成分信息，为材料研究和质量控制提供了有力的分析手段。

SEM主要通过扫描电子束在样品表面的不同位置进行扫描，利用激发的次级电子、反射电子和主束电子回散射的电子等不同信号来获得样品表面的形貌信息。

相对于光学显微镜，SEM具有更高的分辨率和放大倍数，能够观察到更小尺寸的细节结构。

此外，SEM还可以通过选择不同的操作模式（如反射电子显微镜模式和透射电子显微镜模式）来观察不同类型的样品，如金属、陶瓷、生物样品等。

在材料科学领域，SEM常用于观察样品中的晶体结构、颗粒形貌、纤维组织等微观结构。

EDS是SEM的一个重要附属技术，它通过分析样品表面散射的X射线能谱来确定样品元素的组成。

当电子束轰击样品表面时，样品中的原子会激发出一系列特征X射线。

这些X射线的能量和强度与样品中元素的种类和含量有关。

EDS系统可以通过收集散射的X射线并对其进行能量谱分析，从而确定样品中存在的元素及其相对含量。

EDS不仅能够提供定性分析结果，还可以通过比对与标准参考谱库进行定量分析，得到精确的元素含量。

SEM-EDS组合技术具有广泛的应用范围。

在材料科学中，它可以用于研究材料的显微结构、相变、晶粒生长等问题。

例如，可以通过SEM观察金属材料中的晶粒尺寸和分布，进而对材料的力学性能和导电性能进行评估。

同时，通过使用EDS技术，还可以分析材料中微量元素的含量，进一步揭示材料的化学成分和微观特征。

总之，SEM和EDS是一对功能强大的现代分析测试方法。

它们可以提供高分辨率的显微结构和准确的化学组分信息，而且应用范围广泛，适用于材料科学、地质学、生物学和环境科学等领域的研究和应用。

微波炉磁控管的工作原理与检测方法微波炉是现代生活中常见的厨房电器之一，而微波炉的核心部件之一就是磁控管。

磁控管是一种特殊的真空电子器件，它通过控制电子束的运动来产生和改变微波能量的强度，从而实现加热食物的目的。

下面将详细介绍磁控管的工作原理和检测方法。

1.磁控管的工作原理：磁控管由阴极、阳极和聚束极等部分组成。

其中，阴极产生的电子束经过聚束极的聚束作用，通过磁聚束磁场的影响，最终打到阳极上。

整个过程中，磁聚束磁场的强度可以通过控制磁铁的电流来改变，从而控制电子束的聚束程度。

当电子束打到阳极上时，会与阳极上的微波谐振腔发生相互作用，产生微波能量。

2.磁控管的检测方法：（1）电子束的发射测试：通过测量磁控管的阴极电压和阴极电流，可以获得电子束的发射情况。

在测试之前，需要将电源电压稳定在额定值，然后分别测量阴极电压和阴极电流，并计算电子束的发射率。

当发现发射率低于标准值时，可能说明磁控管存在故障。

（2）磁聚束磁场的测试：通过测试磁控管的磁聚束磁场，可以验证磁控管的聚束效果是否正常。

一种常用的测试方法是使用霍尔元件测量磁聚束磁场的强度。

将霍尔元件放置在磁聚束磁场中，通过测量霍尔元件的输出电压，可以计算磁聚束磁场的强度。

当磁聚束磁场强度不符合标准值时，说明磁控管的聚束效果不正常。

（3）微波输出功率的测试：通过测量磁控管输出的微波功率，可以验证磁控管是否正常工作。

一种常用的测试方法是使用微波功率计测量输出微波的功率。

将微波功率计与磁控管的输出口连接，并调整微波功率计的灵敏度，即可测量到输出的微波功率。

当微波输出功率不达标时，可能说明磁控管存在故障。

除了以上的测试方法，还可以通过观察磁控管的外观，检查有无磁控管表面鼓包或漏油等异常情况，这些异常情况可能也会影响磁控管的正常工作。

总结：磁控管是微波炉的核心部件之一，通过控制电子束的运动来产生和改变微波能量的强度。

通过对磁控管的阴极电压、阴极电流、磁聚束磁场和微波输出功率等指标的测试，可以判断磁控管是否正常工作。

ebsd测试原理
EBSD测试是一种用于材料微观结构分析的技术，可以通过对材料表面进行电子背散射衍射来获取样品的晶体学信息。

EBSD测试原理基于电子与晶体中原子的相互作用，可以通过样品表面反射出来的电子图案来确定晶体结构和晶向。

在EBSD测试中，使用高能电子束照射样品表面，使得电子与样品原子相互作用。

这些反射和散射的电子被收集并转换成数字信号，然后进行计算机处理。

通过对这些数字信号进行分析和比较，可以确定晶体结构、取向、形貌等信息。

EBSD测试可以用于各种材料的分析，包括金属、陶瓷、半导体等。

它在材料科学研究和工业生产中具有广泛应用。

例如，在金属加工中，EBSD测试可以帮助确定金属晶粒方向和取向分布，进而优化加工参数和提高产品质量。

除了上述应用外，EBSD测试还可以用于纳米材料、薄膜等微观结构的分析。

它具有高精度、高分辨率、非破坏性等优点，在现代材料科学研究中得到广泛应用。

总的来说，EBSD测试原理基于电子与晶体中原子的相互作用，通过对
样品表面反射出来的电子图案进行分析和比较，可以确定材料的晶体学信息。

它是一种重要的材料分析技术，在材料科学研究和工业生产中具有广泛应用。

电镜测试原理电镜是一种利用电子束取代光束的显微镜，它利用电子的波粒二象性来观察和分析物质的微观结构。

电镜测试原理主要包括扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）两种类型。

一、扫描电子显微镜（SEM）扫描电子显微镜通过束缚在金属中的电子进行成像，利用电子与物质相互作用的信号来获取样品表面的形貌和元素组成信息。

其原理如下：1. 电子源：SEM使用热阴极或场发射电子枪作为电子源，产生高能电子束。

2. 准直系统：电子束通过准直系统进行聚焦和准直，使其具有较小的束斑尺寸和较高的强度。

3. 高真空系统：为了保证电子束的传播路径不受气体分子的散射，SEM在显微镜内部创建高真空环境。

4. 样品：待测样品需要导电性，在SEM中通常会使用金属涂层或者碳薄膜处理。

5. 扫描线圈：扫描线圈通过控制电子束的扫描范围和扫描速度，将电子束在样品表面上按照一定的模式进行扫描。

6. 信号检测：当电子束与样品表面相互作用时，会产生多种信号，包括二次电子、反射电子、散射电子等。

这些信号被探测器捕捉并转化为电信号。

7. 图像处理：通过对捕捉到的电信号进行放大、滤波和数字化处理，可以得到高分辨率的样品表面图像。

二、透射电子显微镜（TEM）透射电子显微镜通过电子束穿过样品而不是扫描样品表面进行成像，可以观察到样品的内部结构和晶体缺陷。

其原理如下：1. 电子源：TEM使用热阴极或场发射电子枪产生高能电子束。

2. 准直系统：电子束通过准直系统进行聚焦和准直，使其具有较小的束斑尺寸和较高的强度。

3. 高真空系统：与SEM类似，TEM也需要在显微镜内部建立高真空环境，以防止电子束被气体分子散射。

4. 样品：TEM需要薄到几纳米的样品，通常通过机械切割或离子蚀刻来制备。

5. 透射电子：电子束通过样品时，会与样品中的原子和晶体发生相互作用，其中一部分电子被散射，另一部分电子透过样品并被透射电子显微镜捕捉。

6. 透射电子成像：透射电子被投射到透射电子显微镜的屏幕上，形成样品的透射电子图像。

电镜测试原理
电子显微镜（electron microscope）是利用电子束代替光束作
为探测物质的工具。

其基本原理是利用高能电子束与样品相互作用，形成显微图像。

电子显微镜的测试原理包括如下几个步骤：
1. 发射电子：通过电子枪（electron gun）发射出高能的电子束。

电子枪中的热阴极被加热，产生的热电子在电场的作用下加速形成电子束。

2. 准直：电子束通过准直系统，使电子束直接且平行地照射到样品表面。

准直系统通常包括透镜和磁场，用于控制电子束的方向和聚焦。

3. 散射和透射：电子束与样品相互作用。

当电子束穿过样品时，会发生电子的散射和透射。

散射是指电子与样品原子或分子相互作用而改变方向。

透射是指电子穿过样品而不发生散射。

4. 探测：电子显微镜采用不同的探测器来捕捉电子束与样品相互作用后的信息。

最常用的探测器包括：散射电子探测器（SE），用于获取样品表面形貌信息；透射电子探测器（TEM），用于获取样品内部结构信息。

5. 形成图像：根据探测器获得的信号，电子显微镜通过数码图像处理技术将其转化为显微图像。

图像可以通过观察屏幕、摄影或数字储存等方式获取。

综上所述，电子显微镜通过发射、准直、散射和透射、探测以及图像形成等步骤，实现了对样品的高分辨率测试和观察。

相对于光学显微镜，电子显微镜具有更高的分辨率，可以观察到更小的细节和微观结构。

γ射线和电子束辐照装置防护检测规范前言本标准第4～7章为强制性的，其余为推荐性的。

根据《中华人民共和国职业病防治法》制定本标准。

本标准是GB10252-1996《钴-60辐照装置的辐射防护标准》、GB17279-1998《水池贮源型γ辐照装置设计安全准则》、GB17568-1998《γ辐照装置设计建造和使用规范》配套的放射防护检测规范。

本标准适用于各种类型的γ源辐照装置和能量小于或等于10MeV 的电子加速器辐照装置。

本标准规定了辐照装置的分类，各类辐照装置外照射泄漏辐射剂量水平、放射性物质表面污染、贮源井水放射污染相放射源泄漏等项放射防护检测的仪器、方法及评价，也规定了辐射安全设施的检测方法。

本标准的附录A和附录B是资料性附录。

本标准由中华人民共和国卫生部提出并归口。

本标准起草单位:北京市放射卫生防护所。

本标准主要起草人: 王时进娄云。

本标准由中华人民共和国卫生部负责解释。

γ射线和电子束辐照装置防护检测规范Specifications for radialogical protection test of γ-rays and electron irradiation facilitiesGBZ141-20021 范围本标准推荐了用于γ射线和电子束辐照装置的放射防护检测项目、频率、方法及评价的技术规范。

本标准适用于γ射线和能量小于或等于10MeV的电子加速器辐照装置。

2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可适用这些文件的最新版本。

凡不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB5750 生活饮用水标准检验万法GB16140 水中放射性核素的γ能谱分析方法GB/T10252 钴-60辐照装置的辐射防护与安全标准GB17279 水池贮源型γ辐照装置设计安全准则GB17568 γ辐照装置设计建造和使用规范3 辐照装置分类3.1 γ射线辐照装置按γ放射源的贮源和照射方式分为:Ⅰ类自屏蔽(整装)式干法贮源辐照装置(见附录A图A.1)。

电子致放气测试装置的研究
罗艳;王魁波;吴晓斌;李慧;谢婉露;沙鹏飞;韩晓泉;王金地
【期刊名称】《真空科学与技术学报》
【年(卷),期】2024(44)3
【摘要】材料表面吸附的气体分子在电子轰击作用下,会加速释放到真空系统中。

为了测试在电子轰击下的材料放气特性,研制了一套电子致放气的测试装置。

电子束发生器作为重要的组成部件,具有许多可调参数,这些参数会在一定程度上影响输出的电子束质量,进而影响电子致放气测试结果。

文章首先通过实验测量了电子束斑和束流的影响因素,结果表明,聚焦电压和栅极电压对束斑的尺寸有直接的影响,而能量电压对电子束斑直径没有影响。

此外,阴极电压、电子能量和栅极电压都可影响到发射电流,从而影响出射的电子束电流。

为了验证装置的电子致放气测试能力,采用放气率很低的316 L不锈钢作为测试样品,比较测试其经过三次电子束轰击前后的放气特性。

结果表明,经过除气的316 L不锈钢的电子致放气率可较明显地测定,且电子束轰击下放气的主要成分由N_(2)/CO变为H_(2)。

【总页数】8页(P196-203)
【作者】罗艳;王魁波;吴晓斌;李慧;谢婉露;沙鹏飞;韩晓泉;王金地
【作者单位】中国科学院微电子研究所;中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司电仪中心(检测中心)
【正文语种】中文
【中图分类】TB74
【相关文献】
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超高强度300M钢电子束深缝焊接力学性能及破坏机理研究刘星;刘斌;卢智先;赵桐【摘要】超高强度300M钢具有优异的力学性能,广泛应用于飞机起落架.通过静力拉伸、三点弯曲及动态Charpy冲击试验,揭示300M钢电子束深缝焊接的力学性能及破坏机理;对试验后的典型试样进行断口宏观与微观分析,并采用场发射扫描电镜(SEM)对断口形貌进行观察、分析.结果表明:母材与焊接件都出现明显的拉伸塑性段,二者的刚度和强度相差不大,但是焊接件的断裂应变较母材小,焊接件焊缝的韧性略低于母材;焊接件弯曲强度与母材相当,但是破坏时的弯曲变形较母材也有所下降,焊接件的延性较差;在冲击试验中焊接件吸收能量与断裂韧性均低于母材,冲击韧度降低.【期刊名称】《航空工程进展》【年(卷),期】2018(009)004【总页数】9页(P603-610,622)【关键词】超高强度300M钢;深焊缝;电子束焊接;拉伸强度;弯曲强度;冲击韧度【作者】刘星;刘斌;卢智先;赵桐【作者单位】西安航空学院飞行器学院,西安 710077;西北工业大学航空学院,西安710072;西北工业大学航空学院,西安 710072;北京航空制造工程研究所高能束流加工技术重点实验室,北京 100024【正文语种】中文【中图分类】TG404;TG4070 引言300M合金钢(40CrNi2Si2MoVA)[1]是在4340钢基础上改进得到的超高强度钢[2]。

该材料采用精细的热处理工艺，然后在500 K进行低温回火制备得到，抗拉强度和弹性模量分别为2 000 MPa 和205 GPa，具有较高的强度、韧性、塑性和疲劳性能。

由于300M钢优异的力学性能，在航空航天中广泛用作较大尺寸结构材料，例如飞机起落架材料、超高强度螺栓、耳片和火箭发动机壳体[3-4]。

目前300M钢材料制成的较大尺寸的结构件(例如飞机起落架)，都是在锻造毛坯上进行数控加工，其缺点为较浪费材料、利用率低，以及毛坯锻造纤维流线部分切断，深孔加工难度大、需要大型的锻压设备使得成本较高。