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失效分析,扫描电子显微镜的特点有哪些?

发布时间:2021-09-15 点击次数:853


人类智慧促使着科技不断发展,从而开始了我们对于现存空间的无限探索。大到宇宙苍穹,小到微观世界,我们沉醉于浩瀚星河的磅礴壮阔,也痴迷于微观材料世界的奇妙引力。

没有什么能阻挡我们探秘的步伐,今天,我们就借用扫描电子显微镜来走进材料的微观领域,感受科学技术的力量!


我们首先一起来简单了解一下,什么是扫描电子显微镜?它是凭借什么优势来带领我们探秘微观世界的!


扫描电镜(Scanning Electron Microscope ,简称SEM)利用电子束打在样品表面逐点扫描,与样品作用产生各种信号,这些信号经检测器接收、放大并转换成调制信号,最后在显示屏上反映样品表面各种特征的像,且有强烈的立体感。


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扫描电子显微镜的原理①


扫描电子显微镜是一个复杂的系统,浓缩了电子光学技术、真空技术、精细机械结构以及现代计算机控制技术。


结构: SEM 主要包括电子光学系统、电子系统、显示部件和真空系统组成。


电子光学系统:主要包括电子枪、电磁透镜、扫描线圈和样品室。


电子系统:主要包括电源系统和检测系统。电源系统主要是指各种部件的电源,如加速电压电源、透镜电源和光电倍增管电源等。检测系统主要由探测器、信号放大器和电信号处理器组成。


显示部件:主要是显像管,将经处理后的信号通过显像管转换成图像显示。


真空系统:真空系统为电子光学系统提供必需的高真空,保证了电子束的正常扫描,还可以防止样品受到污染。


扫描电子显微镜的特点


1. 有较高的放大倍数,20倍-20万倍之间连续可调;


2. 有很大的景深,视野大,图像的分辨率高,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,还能获得与形貌相对应的多方面的信息;


3. 对于导电材料,可直接放入样品室进行分析,对于导电性差或绝缘的样品则需要喷镀导电层;


4. 制样简单,能够直接观察大尺寸试样的原始表面,同时辐照对样品表面的污染小;


5. 在不牺牲扫描电子显微镜特性的情况下扩充附加功能,如与EDS联用,可对材料的成分进行分析。


在我们对SEM有了一个稍细致的了解之后,接下来就着重进入其在微观材料领域的应用,看看能为我们呈现哪些极富价值的景观!


检测实验室对于扫描电子显微镜技术应用于材料及零部件检测方面有着丰富的经验:


对于金属材料的分析方面,涉及金属材料断裂失效分析、金属材料的表面缺陷分析、金属材料的微区化学成分分析等;


对于非金属材料而言,涉及材料纳米级尺寸检测、材料的表面形貌观察与测量、涂镀层表面形貌分析与镀层厚度测量、材料的微区化学成分分析等。


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