《扫描电子显微镜SEM教育讲义教学文案.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《扫描电子显微镜SEM教育讲义教学文案.ppt（24页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、扫描电子显微镜SEM教育讲义SEM的產生背景的產生背景物鏡的分辨率為:d=0.61/nsin 無線電波無線電波,紅外線紅外線,紅光紅光紫光紫光,紫外線紫外線,X射線射線長波短波METAL LAB.電子成像的可行性電子成像的可行性電子具有波動性電子能使底片感光電磁場可改變電子的方向電子束可分辨物体細節可觀察和紀錄電子成像可使電子束聚焦和放大METAL LAB.電子可激發固体多种信號可獲取固体的多种信息電子与固体的作用電子与固体的作用METAL LAB.入射電子束背向散射電子二次電子X-ray試片電流穿透電子繞射電子陰極發光Auger電子SEMTEM各种信息的產生范圍各种信息的產生范圍METAL
2、LAB.二次電子背散射電子特征X射線韌致輻射二次熒光入射電流試樣表面X射線分辨率SEM提供的信息提供的信息METAL LAB.影像影像信號信號檢測器檢測器用途用途SEI二次電子E-T獲得表面形貌BEI背散射電子固態獲得原子序圖EDSX射線Si-Li或Ge元素分析WDSX射線比例計數器元素分析二次電子与背散射電子的特點二次電子与背散射電子的特點METAL LAB.种類种類成因成因能量能量影像影像分辨率分辨率背散射電子入射電子与原子核發生彈性碰撞接近入射電子原子序對比圖像數十nm二次電子入射電子激發核內電子一般小于50ev表面形貌nm級SEI与与BEI影像影像(1)METAL LAB.SEI影像影
3、像BEI影像影像SEI与与BEI影像影像(2)METAL LAB.SEI影像影像BEI影像影像SEI成像特點成像特點METAL LAB.*試片傾斜則二次電子受試片的能量吸收減少*起飛角度大則訊號受試片的能量吸收減少BEI成像特點成像特點METAL LAB.背散射電子生成系數背散射電子生成系數PbSnSEM成像原理成像原理METAL LAB.閃爍体熒光CRTEDS典型光譜典型光譜METAL LAB.電子噪聲電子噪聲背景強度背景強度 峰峰各种信息的來源各种信息的來源METAL LAB.E Ek k(XYZ)=E(XYZ)=Ex x-E-Ey y-E-Ez z-激發電子激發電子入射電子入射電子12X
4、 X射線射線3B3A俄歇電子俄歇電子1.1.電离電离電离電离2.2.馳豫及能量轉換馳豫及能量轉換馳豫及能量轉換馳豫及能量轉換3 3.X.X射線或射線或射線或射線或俄歇電子俄歇電子俄歇電子俄歇電子影響影響SEM SEM 影像的因素影像的因素METAL LAB.電子槍:FEG(場發射電子槍),LaB6,W(鎢絲)電磁透鏡:透鏡完美度設備類型:In-lens,semi in-lens,off-lens試樣室的清洁:粉塵，水氣，油氣.操作參數:電壓,電流,調機,試片處理,真空度環境:振動,磁場,噪音,接地METAL LAB.入射電子束可停留在被觀察區域上的任何位置.X射線在直徑1微米的体積內產生,可對
5、試樣表面元素的分布進行質和量的分析.SEM工作原理工作原理電子槍的比較電子槍的比較METAL LAB.電子源電子源大小20KV亮度(A/cm2Sr)壽命(hr)操作溫度(C)真空度(Torr)發射電流(m)特性鎢絲20 m5104 50100280010-5 10穩定,大電流LaB610 m3105 300500180010-6 50高解析時大電流FEG(冷)5-10nm107 1yearRT10-8 50100高解析隨著電流的增大,W和LB電子槍電子束直徑直線上升,而FEG電子槍的電子束直徑則先緩慢上升,后又急劇增大.電鏡的主要像差電鏡的主要像差METAL LAB.球面像差 CsSpheri
6、cal aberration通過透鏡中心或邊緣差異色散像差 CcChromatic aberration通過透鏡電子能量差異散 光像差Astigmatism通過透鏡至同直徑不同平面差異低真空与高真空模式低真空与高真空模式METAL LAB.元素分析元素分析低能量光譜易被吸收干擾低真空度真空度差佳導電差的試片導電差的試片不須coating須作coating含水試片含水試片可保持原貌須乾燥處理Chamber Chamber 潔淨度潔淨度差佳適用試片及產業適用試片及產業生化試片一般材料界HV modeHV modeLV modeLV mode影像模式影像模式BEISEI and BEI解析度解析度較
7、差高最高約20K20K大於50K工作電壓工作電壓高電壓低電壓倍率倍率試樣處理模式試樣處理模式METAL LAB.SEMSEM應用領域應用領域(1)(1)METAL LAB.一一.失效分析失效分析 金屬的斷口可提供材料斷裂原因和過程的信息.韌窩,解理面,河流花樣等.無需复型即可直接觀察.可觀察大試樣,粗糙表面,無复型的假像 放大倍數連續可調 M從几十倍到十几万倍,從宏觀到微觀,移動試 樣即可尋找裂紋起源,觀察裂紋萌生和失穩擴 展區.SEMSEM應用領域應用領域(2)(2)METAL LAB.二二.觀察小試樣觀察小試樣 可觀察細絲,薄片等細小試樣.OM的分辨率低,景深小,不适合觀察內部結构.TEM需要制作复型,難以操作和觀察.三三.動態觀察動態觀察 可觀察金屬的形變過程,裂紋形核及擴展,不同 相組織在變形和斷裂過程中的行為和作用,裂 紋尖端塑性變形區的特點等.可將試樣加熱或冷卻,研究高溫,低溫組織形態,金屬,合金的相變.METAL LAB.謝謝 謝謝 各各 位位!此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢