薄片和扫描电镜的观察图片库
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电镜精美图片
肺吞噬细胞吞噬大肠杆菌
人卵子的电子显微镜彩色强化扫描图
电镜下的细胞
昆虫复眼
花粉
菜青虫体表
电子显微镜下 放大2500倍的酵母
精子在向卵子进攻
吸附在大肠杆菌上的噬菌体 （电子显微镜25000倍）
电子显微镜下的 金黄色葡萄球菌
凋亡肌细胞 爱滋病毒
血管
中性粒细胞 T淋巴细胞与激活的血小板
细胞病毒攻击 T淋巴细胞
巨噬细胞攻击大肠杆菌
中性粒细胞、 血小板等
T细胞、红细胞、 血小板
大肠内膜
气管内膜 生长中的毛发 小肠内膜
毛发
神经细胞
子宫内膜 汗孔
HIV侵袭免疫细胞
Ｔ细胞与Ｂ细胞
白血球
巨噬细胞
自然杀手细胞纤灭癌细胞
一种钟形虫 （伪彩色）
植物气孔SEM照片 （伪彩色）
大肠杆菌
淋病球菌
弧形霍乱菌
一种细菌的负染照片，显示荚膜
肺炎支原体
附着在内皮细胞表面的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ克次氏体和 细胞内包含立克次氏体的内吞体
La Crosse virus Poliovirus 1.
Influenza virus
Ebola virus Coronavirus
Smallpox virus
大肠杆菌
电子显微镜下放大 10000倍的JBC菌
电子显微镜下的蚊子
第一支SARS病毒灭活疫苗中的 SARS灭活病毒颗粒的电子显微镜照片。
岩心分析
氧
硅
图2-4 硅氧四面体面片
③八面体：指Al3+(或Mg2+)在中心、四周有六个阴离子 O2-或OH-构成的一个立体几何图形正好是 八个面，故称为八面体。因其由Al3+和O2组成，故又称它为Al- O八面体。
氧
铝、镁等
图2-5 单个铝氧（或氢氧）八面体
④八面体片：由八面体沿一个平面相互连接而成，
表2-1 岩心分析揭示的内容和所用的方法
内 孔隙度 容 常规条件 模拟围压 总孔隙度、连同孔隙度 总孔隙度 方 法 气测法、煤油饱和法孔隙度仪 CMS - 300全自动岩心分析仪 渗透率仪 CMS - 300全自动岩心分析仪 压汞或等温吸附法 气—水、油—气、气—油—水 油湿、水湿、中间润湿 类型、大小、形态、连通性、分布 大小、分布 粒度大小、分布 接触关系、成分、含量、成岩变化 产状 粘土矿物
绿泥石的结构化学式为：
｛Mg6［AlxSi8-xO20］(OH)4 ｝n-1· ｛（Mg6 –xAlx(OH)12｝n+
伊利石的一般结构式如下：
Kx+y(Al2-yMgy)(Si4-xAlx)O10(OH)2
图2-9 2:1型伊利石结构图
特点：
1.伊利石与蒙脱石不同之处是晶层内的阳离子交换量
比蒙脱石少。阳离子交换主要是Si-O四面体晶片内， 所以不均衡电荷主要在四面体片内，距离层间阳离子 很近，当结构层中出现阳离子K+时，便被紧紧地吸 附住，并恰好嵌在上下两个四面体晶片间氧原子的六 方网眼中(K+离子半径大约1.33×10-1nm，2个四面体 六方网眼半径为l.4×10-1nm，上下两个为2×1.4×101nm)形成一种强键，致使水存在时难以进入晶层间， 引起晶层的膨胀。所以伊利石是一种不膨胀的粘土矿 物。晶面间距(d001)为10×10-1nm。
篇电镜透射电镜和扫描电镜PPT课件
a 样品越厚，图像越暗
b 原子序数越大，图像越暗
c 密度越大，图像越暗
扫描电镜（SEM）
最大特点是焦深大，图像富有立体感，特别适 合于表面形貌的研究。 放大倍数范围广，从十几倍到2万倍，几乎覆 盖了光学显微镜和TEM的范围。 制样简单，样品的电子损伤小，所以SEM成为 高分子材料常用的重要剖析手段。
物镜(M0)用来获得被检物的一次放大像和衍射谱，它决定 显微镜的分辨率，是电镜的心脏．中间镜(Mi)是个可变倍 率的弱透镜，它的作用是把物镜形成一次中间像或衍射谱 射到投影镜的物面上．投影镜(Mp)把中间镜形成的二次像 及衍射谱放大到荧光屏上，一般具有2—3个聚光镜和4— 6个物镜加投影镜。
电镜的总放大倍数等于成像系统各透镜放大倍数的乘 积．即：
低压扫描电镜 场发射电子枪 环境扫描电镜
1~100eV
扫描电镜可变真空度 Nhomakorabea低能扫描电镜 分辨率0.4nm 1Pa~300Pa
SEM
扫描电子显微镜的结构和工作原理
由电子枪发射出来的电子束，在加速电压作 用下，经过二至三个聚光镜汇聚，再经 物镜聚集成一个细的电子束聚焦在样品 表面。在聚光镜与物镜之间装有扫描线 圈，在它的作用下使电子束在样品表面 扫描。
照明系统
电子光学系统（核心） 成像系统
透射电镜（电源与控制系统 TEM）
真空系统
观察与记录系统
透射电镜的构造及成象
电子枪发射电子束 经聚光镜聚焦 照射样品 电子束穿过样品 经物 镜放大成像
在物镜的背焦 面上形成衍射花样
在物镜的像平 面上形成显微图像
图像被中间镜和投影镜逐步放大 在荧光屏或感光底片上成像
高分辨型（ TEM）
晶格分辨率 0.14nm
b 原子序数越大，图像越暗
c 密度越大，图像越暗
扫描电镜（SEM）
最大特点是焦深大，图像富有立体感，特别适 合于表面形貌的研究。 放大倍数范围广，从十几倍到2万倍，几乎覆 盖了光学显微镜和TEM的范围。 制样简单，样品的电子损伤小，所以SEM成为 高分子材料常用的重要剖析手段。
物镜(M0)用来获得被检物的一次放大像和衍射谱，它决定 显微镜的分辨率，是电镜的心脏．中间镜(Mi)是个可变倍 率的弱透镜，它的作用是把物镜形成一次中间像或衍射谱 射到投影镜的物面上．投影镜(Mp)把中间镜形成的二次像 及衍射谱放大到荧光屏上，一般具有2—3个聚光镜和4— 6个物镜加投影镜。
电镜的总放大倍数等于成像系统各透镜放大倍数的乘 积．即：
低压扫描电镜 场发射电子枪 环境扫描电镜
1~100eV
扫描电镜可变真空度 Nhomakorabea低能扫描电镜 分辨率0.4nm 1Pa~300Pa
SEM
扫描电子显微镜的结构和工作原理
由电子枪发射出来的电子束，在加速电压作 用下，经过二至三个聚光镜汇聚，再经 物镜聚集成一个细的电子束聚焦在样品 表面。在聚光镜与物镜之间装有扫描线 圈，在它的作用下使电子束在样品表面 扫描。
照明系统
电子光学系统（核心） 成像系统
透射电镜（电源与控制系统 TEM）
真空系统
观察与记录系统
透射电镜的构造及成象
电子枪发射电子束 经聚光镜聚焦 照射样品 电子束穿过样品 经物 镜放大成像
在物镜的背焦 面上形成衍射花样
在物镜的像平 面上形成显微图像
图像被中间镜和投影镜逐步放大 在荧光屏或感光底片上成像
高分辨型（ TEM）
晶格分辨率 0.14nm
扫描电镜分析 ppt课件
4
二 材料涂层表面、切面进行分析
表面分析是指对材料的表面特性和表面现象进行 观察分析、测量的方法和技术，是扫描电镜最基本、 最普遍的用途。通常用二次电子成像，来观察样品表 面的微观结构、化学组成等情况。
5
图2. 1500倍率下陶瓷膜层的表面形貌照片
从图2可以看出陶瓷膜层的组织是均匀的,但含有一 定数量的孔洞(图片上的黑孔处为孔洞)。这些孔洞是膜 层迅速烧结后残留下来的,它们所处的位置就是成膜过程 中能量密度的集中区。
对比图（a）,图1(b)用60%硫 酸酸浸提纯的硅藻土很大程度地清 理了硅藻面孔道，使硅藻壳体大部 分的孔结构显露出来，并且非常完 整地保护了硅藻壳体，硅藻土的比 表面积和孔体积增大较大。而硅藻 土的调湿性能正是由其独特的孔隙 结构所赋予的，所以酸浸提纯这一 操作很是关键。
15
硅藻土基调湿材料的形貌分析
陶瓷膜由过渡层、致密层和疏松层组成。过渡层为 膜层与基体的交界面,膜层与基体犬牙交错,形成微区冶 金结合;中间为无气孔和其它缺陷的致密层;致密层外侧 是疏松层,层中存在许多孔洞及其它缺陷。
8
图5a.膨胀石墨外观的SEM图
图5b.膨胀石墨表面孔隙结构SEM图
膨胀石墨的外观如蠕虫状,由许多粘连、叠合的石墨鳞 片构成,片间有许多蜂窝状的微细孔隙.其微片厚度大致在 100～300 nm之间,孔隙的尺寸在10-3～10 nm之间。
13
硅藻土原料与纯化硅藻土的表面形貌分析
图（a）为硅藻原土的SEM 图，从图中我们可以清晰的看 到原土硅藻壳体表面所覆盖的 大量的碎屑、炭质、粘土矿物 等杂质，壳体几乎被杂质所覆 盖和填充，还出现了孔洞塌陷 等现象，可以说几乎看不到清 晰的硅藻壳面的多孔结构。
（a）硅藻原土SEM图
二 材料涂层表面、切面进行分析
表面分析是指对材料的表面特性和表面现象进行 观察分析、测量的方法和技术，是扫描电镜最基本、 最普遍的用途。通常用二次电子成像，来观察样品表 面的微观结构、化学组成等情况。
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图2. 1500倍率下陶瓷膜层的表面形貌照片
从图2可以看出陶瓷膜层的组织是均匀的,但含有一 定数量的孔洞(图片上的黑孔处为孔洞)。这些孔洞是膜 层迅速烧结后残留下来的,它们所处的位置就是成膜过程 中能量密度的集中区。
对比图（a）,图1(b)用60%硫 酸酸浸提纯的硅藻土很大程度地清 理了硅藻面孔道，使硅藻壳体大部 分的孔结构显露出来，并且非常完 整地保护了硅藻壳体，硅藻土的比 表面积和孔体积增大较大。而硅藻 土的调湿性能正是由其独特的孔隙 结构所赋予的，所以酸浸提纯这一 操作很是关键。
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硅藻土基调湿材料的形貌分析
陶瓷膜由过渡层、致密层和疏松层组成。过渡层为 膜层与基体的交界面,膜层与基体犬牙交错,形成微区冶 金结合;中间为无气孔和其它缺陷的致密层;致密层外侧 是疏松层,层中存在许多孔洞及其它缺陷。
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图5a.膨胀石墨外观的SEM图
图5b.膨胀石墨表面孔隙结构SEM图
膨胀石墨的外观如蠕虫状,由许多粘连、叠合的石墨鳞 片构成,片间有许多蜂窝状的微细孔隙.其微片厚度大致在 100～300 nm之间,孔隙的尺寸在10-3～10 nm之间。
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硅藻土原料与纯化硅藻土的表面形貌分析
图（a）为硅藻原土的SEM 图，从图中我们可以清晰的看 到原土硅藻壳体表面所覆盖的 大量的碎屑、炭质、粘土矿物 等杂质，壳体几乎被杂质所覆 盖和填充，还出现了孔洞塌陷 等现象，可以说几乎看不到清 晰的硅藻壳面的多孔结构。
（a）硅藻原土SEM图
利用扫描电镜全面了解样品
2
图 3.a 背散射成像下裂痕位置 500 X 图 3.b 背散射成像下裂痕位置 1,000 X
3
图 3.c 背散射成像下裂痕位置 2,000 X
图 3.d 背散射成像下裂痕位置 5,000 X 更高倍数下对样品进行观察，展示出镀层表面的形貌，图 4。样品表面存在黑色斑点。由于 背散射成像性质，可以推断此处成分元素较轻，也有可能为陡直的坑。分别使用背散射 Top 模式，3D 粗糙度重建系统，二次电子模式，以及能谱对此处进行深入分析。
利用扫描电镜全面了解样品
样品名称 铅电池极片框架 样品类型 金属，固体 是否喷金 未喷金 设备型号 飞纳台式扫描电镜 Phenom Pure+ 测试项目 • 扫描电镜：
背散射探头 Full 模式 Topo 模式 3D 粗糙度重建 二次电子探头 • 能谱： EDS mapping 测试目的 表面镀层质量观察 光学导航介绍 借助光学导航显微镜，可以定位到不同位置。操作人员始终明白当前样品所处的位置。对于 想观察的区域，也只需要在光学导航图上点击鼠标左键即可移动至此位置。图 1. 右上小图 中黄框代表当前照片成像位置。 借助右下方电子导航，可以在高倍数下进行更精准的位置导航。
EDS 能谱测试 EDS 能谱为了对黑斑位置进行进一步分析，我们进行 EDS 能谱 mapping 面扫。面扫显示 出黑斑位置存在 Al 元素的聚集。
总结
一些位置存在裂纹缺陷，另外一些位置镀层存在孔洞缺陷。使用不同探头成像模式对样品进 行分析。不同探头分别可以获得不同的信息。
8
图 7. 3D 粗糙度重建 二次电子成像 二次电子成像获得样品表面更为敏感的形貌信息。
6三种不同成像模式对比图 8. 样品表面图 9. 三种成像模式对比，左：BSD Full 模式；中，BSD Top 模式；右：二次电子模式
图 3.a 背散射成像下裂痕位置 500 X 图 3.b 背散射成像下裂痕位置 1,000 X
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图 3.c 背散射成像下裂痕位置 2,000 X
图 3.d 背散射成像下裂痕位置 5,000 X 更高倍数下对样品进行观察，展示出镀层表面的形貌，图 4。样品表面存在黑色斑点。由于 背散射成像性质，可以推断此处成分元素较轻，也有可能为陡直的坑。分别使用背散射 Top 模式，3D 粗糙度重建系统，二次电子模式，以及能谱对此处进行深入分析。
利用扫描电镜全面了解样品
样品名称 铅电池极片框架 样品类型 金属，固体 是否喷金 未喷金 设备型号 飞纳台式扫描电镜 Phenom Pure+ 测试项目 • 扫描电镜：
背散射探头 Full 模式 Topo 模式 3D 粗糙度重建 二次电子探头 • 能谱： EDS mapping 测试目的 表面镀层质量观察 光学导航介绍 借助光学导航显微镜，可以定位到不同位置。操作人员始终明白当前样品所处的位置。对于 想观察的区域，也只需要在光学导航图上点击鼠标左键即可移动至此位置。图 1. 右上小图 中黄框代表当前照片成像位置。 借助右下方电子导航，可以在高倍数下进行更精准的位置导航。
EDS 能谱测试 EDS 能谱为了对黑斑位置进行进一步分析，我们进行 EDS 能谱 mapping 面扫。面扫显示 出黑斑位置存在 Al 元素的聚集。
总结
一些位置存在裂纹缺陷，另外一些位置镀层存在孔洞缺陷。使用不同探头成像模式对样品进 行分析。不同探头分别可以获得不同的信息。
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图 7. 3D 粗糙度重建 二次电子成像 二次电子成像获得样品表面更为敏感的形貌信息。
6三种不同成像模式对比图 8. 样品表面图 9. 三种成像模式对比，左：BSD Full 模式；中，BSD Top 模式；右：二次电子模式
扫描电镜分析优秀PPT
(a)×5000
(b)×5000
(c)×5000
(d)×5000
烧结温度为850℃，四种调湿材料的电镜图：（a） 样品1（b）样品2 (c）样品3（d）样品4
左图(a)、(b)、(c)、(d) 分别代表样品1(硅藻土)， 样品2(90%硅藻土，10%粉煤 灰)，样品3(98%硅藻土，2% 过硼酸钠)，样品4(90%硅藻 土，8%粉煤灰，2%过硼酸钠) 的电镜图。
9
图5c.膨胀石
膨胀石墨折断后对它的内部截面进行扫描电镜观察,可以
发现其内表面上存在.大量厚度在50～80 nm的薄片,如图5c所
示。
图5d为充分粉碎后的膨胀石墨粉末的SEM图。所有的薄片
厚度均在100 nm以下,一般分布在30～80 nm.说明,膨胀石墨
扫描电镜的应用
组员：张海媛 邓青沂 褚鹏
1
简介
扫描电子显微镜是一种用途广泛的多功能仪器，具有很 多优越的性能，重要特点是景深大，图像富立体感，具有 三维形态。它可以进行三维形貌的观察和分析，当然，还 可以进行微区的成分分析等其他方面的应用。
2
一 纳米材料形貌的观察分析
图 1 是铝合金表面经 4.0 mol/L盐酸溶液刻蚀 12 min 后的扫描电镜 照片。从图 1(a)放大 3000 倍的扫描电镜照片中可见，刻蚀后的铝合金 表面上均匀地形成了许多凹坑状结构。图 1(b)为放大 5000 倍的照片， 从图中可以清楚地看到这些由长方体状的凸台和凹坑构成的深浅相间 的结构，这些凸台与凹坑之间相互连通,在表面上形成了一个“迷宫” 结构。
6
图3. 扫描电镜10000倍率下的陶瓷膜层表面形貌
从图3可明显看出,在孔洞四周是蜂窝状的膜层。这是 由热影响区造成的,热影响区中的能量会影响烧结后陶瓷膜 层的形貌,图中的细小浅色颗粒是在烧结过程中由于烧结能 量极高,在瞬间烧结时发生溅射,溅射后经过烧结形成的产 物。
扫描电镜的结构及典型试样形貌观察 ppt课件
ppt课件
11
四 利用扫描电镜观察样品形貌的操作步骤
向冷却阱中加入液氮。打开样品室， 装样，关闭样品室，抽真空 通过Z轴调节工作距离 (最佳值为12mm) 调节X、Y轴， 寻求感兴趣的样品区域 当真空指示灯亮时，打开V1阀， 加电压至20kV，电流加至60μA
调节对比度和亮度， 使样品在显示屏上显示出来
ppt课件
9
电子束与物质相互作用及产生的信息
5~50nm
1nm
入 射 电 子 束
500~5000nm
100~1000nm
俄歇电子 二次电子 背散射电子 特征X射线
连续X射线
背散射电子空间分辨率 X射线的分辨率
ppt课件
图4
10
三 扫描电镜样品的制备
1.要求干净，干燥的块状或粉末样品，尺 寸不大于φ20×10mm。 2.金属断口样品：要求是干净、新鲜的表 面；如果是金相样品须进行深腐蚀。 3.非金属样品须在真空镀膜机中喷镀金、 铝或碳，以保证样品导电性良好。
ppt课件
15
a
b
图7 样品组织的扫描图像
图a为带有滑移线的奥氏体组织 图b为贝氏体组织
ppt课件
16
五 实验报告要求
明确本次实验目的； 简单画出扫描电镜的成像原理图； 简述所观察样品的二次电子像形貌特征。 源自ppt课件17
图 1 KYKY-2800 型 扫 描 电 镜
ppt课件 4
扫描电镜（SEM）的用途
扫描电镜主要用于研究各种不同样品的组 织及表面形貌，它可以应用到各个领域之 中的不同方向，它以各种不同的实物为研 究对象。例如，它可以研究金属及合金的 组织，磨损形貌，腐蚀和断裂形貌；也可 以很方便地研究玻璃，陶瓷，纺织物等的 细微结构和形貌；
扫描电子显微镜 引言扫描电镜结构原理扫描电镜图象及衬扫描电镜结果分析示例扫描电镜的主要特点PPT课件
第28页/共77页
景深D大
景深大的图像立体感强，对粗糙不平的断
口样品观察需要大景深的SEM。SEM的景深
Δf可以用如下公式表示：
Δf =
(0.2 d ) D Ma
式中D为工作距离，a为物镜光阑孔径，M
为 放大倍率，d为电子束直径。可以看出，长
工作距离、小物镜光阑、低放大倍率能得到大
景深图像。
第29页/共77页
返回
第36页/共77页
3. 定量分析准确度高
电子探针是目前微区元素定量分析最准 确的仪器。电子探针的检测极限(能检测到 的元素最低浓度)一般为（0.01－0.05）%， 不同测量条件和不同元素有不同的检测极限， 但由于所分析的体积小，所以检测的绝对感 量极限值约为10-14g，主元素定量分析的相 对误差为(1—3)%，对原子序数大于11 的元 素，含量在10% 以上的时，其相对误差通 常小于2%。
电子探针分析过程中一般不损坏试样，试样
分析后，可以完好保存或继续进行其它方面的分
析测试，这对于文物、古陶瓷、古硬币及犯罪证
据等的稀有试样分析尤为重要。
第38页/共77页
返回
5. 微区离子迁移研究
多年来，还用电子探针的入射电子 束注入试样来诱发离子迁移，研究了固 体中微区离子迁移动力学、离子迁移机 理、离子迁移种类、离子迁移的非均匀 性及固体电解质离子迁移损坏过程等， 已经取得了许多新的结果。
多孔SiC陶瓷的二次电子像
第30页/共77页
一般情况下，SEM景深比TEM大10倍，比光学显微镜（OM） 大 1 0 0 倍 。 如 1 0 0 0 0 倍 时 , TEM :D＝1m，SEM:10m, 100倍时，OM:10m，SEM=1000m。
景深D大
景深大的图像立体感强，对粗糙不平的断
口样品观察需要大景深的SEM。SEM的景深
Δf可以用如下公式表示：
Δf =
(0.2 d ) D Ma
式中D为工作距离，a为物镜光阑孔径，M
为 放大倍率，d为电子束直径。可以看出，长
工作距离、小物镜光阑、低放大倍率能得到大
景深图像。
第29页/共77页
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第36页/共77页
3. 定量分析准确度高
电子探针是目前微区元素定量分析最准 确的仪器。电子探针的检测极限(能检测到 的元素最低浓度)一般为（0.01－0.05）%， 不同测量条件和不同元素有不同的检测极限， 但由于所分析的体积小，所以检测的绝对感 量极限值约为10-14g，主元素定量分析的相 对误差为(1—3)%，对原子序数大于11 的元 素，含量在10% 以上的时，其相对误差通 常小于2%。
电子探针分析过程中一般不损坏试样，试样
分析后，可以完好保存或继续进行其它方面的分
析测试，这对于文物、古陶瓷、古硬币及犯罪证
据等的稀有试样分析尤为重要。
第38页/共77页
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5. 微区离子迁移研究
多年来，还用电子探针的入射电子 束注入试样来诱发离子迁移，研究了固 体中微区离子迁移动力学、离子迁移机 理、离子迁移种类、离子迁移的非均匀 性及固体电解质离子迁移损坏过程等， 已经取得了许多新的结果。
多孔SiC陶瓷的二次电子像
第30页/共77页
一般情况下，SEM景深比TEM大10倍，比光学显微镜（OM） 大 1 0 0 倍 。 如 1 0 0 0 0 倍 时 , TEM :D＝1m，SEM:10m, 100倍时，OM:10m，SEM=1000m。
扫描电镜的图像分析 PPT
图4.12 500X 解理和沿晶断裂
图4.13 钢管的断口 500X
图4.14 钢材腐蚀表面 1000X
图4.15 750X 沿晶断裂
图4.16 550X 解理断裂
图4.17 1000X 解理+准解理
图4.18 500X 解理+沿晶断口（拉长韧窝）
图4.19 高岭土 3000X
图4.20 高岭土5000X
数和试样的表面特征进行选择，根据这个计算公式，可以先
估算观察某一分辨率所需要的M有效。例如，要看60nm细节， 则有M有效=0.3*106nm/60nm=5000倍，即欲观察试样表面 60nm的细节，理论上SEM放大倍数只要达到5千倍就够了， 然而实际上要选择比此值大的倍数，例如2万倍。
很多厂家标称的SEM放大倍数为30～50万倍，验收分 辨率时只用10万倍。最高放大倍率只是仪器的一种放大能 力，不是验收指标，不可能用最高放大倍率拍摄分辨率照 片。当研究某个样品，确定它的形貌特征时，要根据工作 要求、它的表面特征和实际的预观察结果，选择适宜的放 大倍数照相，不是放大倍数越大越好。在几万倍放大倍数 下，很多样品表面缺乏细微形貌，难以得到清晰照片。高 放大倍数时，取样面积很小，仅为试样表面的很小一部分， 缺乏代表性。
（1）2000X
（2） 2000X
（3）2000X
（4） 2000X
图4.21 钛酸锶陶瓷组织结构
(3) 2000X
黑色为铁素体；白色为珠光体 图4.22 油管（钢材）2006-516金相组织
(1) 500X
(2) 1000X
SEM所得金相组织照片与光学显微镜的金相组织照片相反，如下图4.23 所示。
钨灯丝SEM在日常工作条件下，用普通试样照相， 能作到6nm分辨率就相当不易了。在此分辨率下，可以 在5万倍以上拍出清晰照片。通常情况下，用3万倍对普 通样品照相（如陶瓷、矿物），能给出清晰二次电子照 片，就属高水平。
《电镜的成像过程》课件
扫描电子显微镜的工作原理
1 电子束扫描
扫描电子显微镜中的电子束沿着样品表面移动，以像素点为单位进行扫描。电子与样品 相互作用时，生成的信号被探测器接收并转换为图像。
2 次级电子检测
扫描电子显微镜可以检测到从样品表面发射的次级电子。这些电子与电子束的作用有关， 可以提供关于样品表面形貌和组成的信息。
局限性
电镜成像需要样品的制备和处理过程，且 成像过程需要一定的时间。此外，电子束 与样品相互作用可能导致样品毁坏。
透射电子显微镜的工作原理
1 电子束穿透
2 传输和探测
透射电子显微镜中的电子束被聚焦到非 常细小的尺寸，以穿透样品。穿透过程 中，电子与样品中的原子相互作用，产 生衍射、散射和吸收。
透射电子经过样品后，被一系列透镜聚 焦到探测器上。探测器可以检测到传输 电子的强度和能量，并生成图像。
Hale Waihona Puke 扫描电子显微镜成像步骤1
样品准备
样品需要经过固定、染色和切片等
样品装载
2
处理过程，以便于观察。
将样品稳定地装载到扫描电子显微
镜的样品架上。
3
电子束调整
根据样品和所需成像的细节，调整
电子束的聚焦、孔径和亮度等参数。
图像获取
4
启动扫描电子显微镜，开始扫描样 品并捕获图像。
透射电子显微镜成像步骤
1
样品制备
透射电子显微镜样品制备需要非常
《电镜的成像过程》PPT 课件
电镜是一种强大的工具，可以让我们看到微观世界的奇妙之处。本课件将介 绍电镜的成像过程、类型和原理，还会探索透射电子显微镜和扫描电子显微 镜的工作原理，以及它们的成像步骤和常见的应用与局限性。
成像过程简介
薄片鉴定与扫描电镜图片观察自我总结
砂岩中的成岩成分
1、原生胶结物：它所占据的空间是被它首次占据的
常见的有：石英、方解石、铁质、海绿石、石膏、白云石等 较少见的有：玉髓、菱铁矿、重晶石、天青石、沸石等等 ◆原生胶结物重结晶的产物仍被看成是原生的 ◆同一砂岩可以有一种或多种胶结物
2、次生矿物：交代碎屑、基质或原生胶结物形成的矿物
常见的有：方解石、白云石、石膏、菱铁矿等等
亮晶生屑
泥晶生屑
螺壳
双壳
头足
粗枝藻
海松藻
海松藻 珊瑚藻
正交偏光
0.25mm
珊瑚藻
亮晶砂屑 亮晶砂屑
核形石
返回要点
成岩结构
渗滤粉砂 石膏假晶
残鲕 白云环带 硅化腕足 硅化叠层
压碎鲕
结束
硅化藻粘结结构硅化叠层源自灰岩沉积结构成岩结构
亮晶生屑
渗滤粉砂
泥晶生屑 螺壳 双壳
单偏光
单偏光
石膏假晶 残鲕
头足 粗枝藻 海松藻
螺壳
双壳
头足
粗枝藻
海松藻 海松藻
单偏光 0.25mm
珊瑚藻
珊瑚藻
亮晶砂屑 亮晶砂屑
核形石
返回要点
成岩结构
渗滤粉砂 石膏假晶
残鲕 白云环带 硅化腕足 硅化叠层
压碎鲕
结束
核形石
沉积结构
亮晶生屑
泥晶生屑
螺壳
双壳
头足
粗枝藻
海松藻
海松藻
珊瑚藻
珊瑚藻
亮晶砂屑
单偏光 5mm
亮晶砂屑
核形石
返回要点
成岩结构
渗滤粉砂 石膏假晶
2. 共同特征: 板状，无色，两组解理完全(夹角近90度)， 突起低(±)，干涉色一级灰,，轴晶(+)。
扫描电镜、透射显微镜PPT课件
3 ．低加速电压的好处 在低加速电压下，电子束对样品的损伤小，减少假象。某些半导体或
绝缘体样品可以不用镀金膜，消除了金膜干扰，并对能谱仪测轻元素带来
好处。
4 ．探测器的改进 探测器装在物镜内部，即在样品正上方，提高了探测效率和灵敏度。
有的还加上电子线路域值滤波，分离背散射电子信号，对提高图象的清晰
度有较大的作用。
分辨率 ： 15KV 1KV
1.0nm 2.2nm
样品台
移动范围： X ： 70 mm Y ： 50 mm Z: 1.5~25mm
R: 360 ° 无限旋转
T: -5 ° ~ 60 °
33
.
33
样品制备技术
34
.
34
样品制备技术
一、电镜样品的基本要求
(1) 测定固体样品 因为电镜都在高真空中运行，只能直接测定固体样品。对于样品
.
24
二、扫描电镜
２ . 放大倍数
放大倍数＝屏幕的分辨率／电子 束直 径 ＝０ . １ mm/5nm
传统 SEM 放大倍数约为２万左右。
25
.
25
二、扫描电镜
３ . 衬度 (1) 表面形貌衬度
SEM 的衬度主要是样品的表面凸凹决定的． 入射电子能激发样品表面下５ nm 厚薄层的二次电子．
26
.
26
子共同用于
散 射 强 度 的 大 小 取 决 于 原 子 的原 子 序数 和 试样 表 面扫形描貌电。镜
(3) 二次电子： 入射电子撞击样品表面原子的外层电子， （ SEM ）的
把 它 激 发 出 来 ， 就 形 成 低 能 量的 二 次电 子 ，使 表 面成凹像凸。的
各个部分都能清晰成像 ( SEI ) 。
绝缘体样品可以不用镀金膜，消除了金膜干扰，并对能谱仪测轻元素带来
好处。
4 ．探测器的改进 探测器装在物镜内部，即在样品正上方，提高了探测效率和灵敏度。
有的还加上电子线路域值滤波，分离背散射电子信号，对提高图象的清晰
度有较大的作用。
分辨率 ： 15KV 1KV
1.0nm 2.2nm
样品台
移动范围： X ： 70 mm Y ： 50 mm Z: 1.5~25mm
R: 360 ° 无限旋转
T: -5 ° ~ 60 °
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样品制备技术
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样品制备技术
一、电镜样品的基本要求
(1) 测定固体样品 因为电镜都在高真空中运行，只能直接测定固体样品。对于样品
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二、扫描电镜
２ . 放大倍数
放大倍数＝屏幕的分辨率／电子 束直 径 ＝０ . １ mm/5nm
传统 SEM 放大倍数约为２万左右。
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二、扫描电镜
３ . 衬度 (1) 表面形貌衬度
SEM 的衬度主要是样品的表面凸凹决定的． 入射电子能激发样品表面下５ nm 厚薄层的二次电子．
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子共同用于
散 射 强 度 的 大 小 取 决 于 原 子 的原 子 序数 和 试样 表 面扫形描貌电。镜
(3) 二次电子： 入射电子撞击样品表面原子的外层电子， （ SEM ）的
把 它 激 发 出 来 ， 就 形 成 低 能 量的 二 次电 子 ，使 表 面成凹像凸。的
各个部分都能清晰成像 ( SEI ) 。
扫描电镜与透射电镜
制片过程
1.石蜡切片术 (paraffin sectioning)
（3）染色(staining)： 是用染料使无色组织切片着色，增加对 比度， 便于镜下观察。染色方法很多，但没有 一种 能使细胞全部结构同时着色。 常用的染色方法：
Байду номын сангаас
H.E
苏木精（hematoxylin）：细胞核和胞质内的嗜 碱性物质着蓝紫色 。 伊红（eosin）：细胞质基质和间质内的胶 原纤维等着红色。
(二)电子显微镜技术
(electron microscopy)
光镜：分辨率为0.2μ m，放大倍数约为1000倍； 电镜：分辨率为0.2nm，比光镜高1000倍，可放 大几万倍到几十万倍，因此电镜能观察到细胞 的更微细结构。 在光镜与电镜下进行观察，常用的长度计量单 位为毫米（mm）、微米（μ m）和纳米（nm）。 这些单位间的关系如下： μ m( 微米 ) ＝ 10-3mm( 毫 米)；nm(纳米)＝10-3μ m(微米)
结构； • 放大倍数1000倍； • 分辨率0.2μm； • 组织制成薄片，以利光线通过。
（1）取材（1.0cm) 固定(甲醛） 酒精脱水 （低-高） 透明（二甲苯） 浸蜡包埋 切 片（5－10 um） 展片；
（2）脱蜡（二甲苯） 酒精（高-低） 水 苏木精-伊红染色 酒精脱水（低-高） 透明 （二甲苯） 封片（树胶）
形态与结构形态与结构特殊结构spore脱水而成为细菌休眠形式对外界的抵抗力增加可发芽成繁殖体有致病性有鉴别作用应以杀死芽胞为灭菌效果的指标组织化学术histochemistry通过化学或物理反应原理在切片上加某种试剂和组织中的待检物质发生化学反应其最终产物或为有色沉淀物以光镜观察
（一）一般光学显微镜术 • 镜下结构称光镜（light microscope LM)
7扫描电子显微镜
样品
背散射电子 二次电子 X射线
透射电子
各种信息的作用深度
从图中可以看出， 俄歇电子的穿透 深度最小，一般 穿透深度小于 1nm，二次电子 小于10nm。
扫描电镜图象及衬度Βιβλιοθήκη 二次电子像 背散射电子像
二次电子
入射电子与样品相互作用后，使样 品原子较外层电子（价带或导带电子） 电离产生的电子，称二次电子。二次电 子能量比较低，习惯上把能量小于50eV 电子统称为二次电子，仅在样品表面 5nm－10nm的深度内才能逸出表面， 这是二次电子分辨率高的重要原因之一。
玻璃不透明区域的背散射电子像
扫描电镜结果分析示例
抛光面
β —Al2O3试样高体积密度与低体积密度的形貌像 2200×
断口分析
典型的功能陶瓷沿晶断口的二次电 子像，断裂均沿晶界发生，有晶粒拔 出现象，晶粒表面光滑，还可以看到 明显的晶界相。
粉体形貌观察
(a) 300×
(b) 6000×
α —Al203团聚体(a)和 团聚体内部的一次粒子结构形态(b)
返回
电子枪
• 亮度要高、电子能量散布 (Energy Spread) 要小
• 钨(W)灯丝、六硼化镧(LaB6)灯丝、 场发射 (Field Emission)，不同的 灯丝在电子源大小、电流量、电流 稳定度及电子源寿命等均有差异。
2019/12/11
北京工业大学
39
• 价钱最便宜=是钨灯丝，电子能 量散布为 2 eV，钨的功函数约 为4.5eV，钨灯丝系一直径约 100μm，弯曲成V形的细线，操 作温度约2700K，电流密度为 1.75A/cm2，在使用中灯丝的直
• 场发射电子枪必需保持超高真空度，来防 止钨阴极表面累积原子。
背散射电子 二次电子 X射线
透射电子
各种信息的作用深度
从图中可以看出， 俄歇电子的穿透 深度最小，一般 穿透深度小于 1nm，二次电子 小于10nm。
扫描电镜图象及衬度Βιβλιοθήκη 二次电子像 背散射电子像
二次电子
入射电子与样品相互作用后，使样 品原子较外层电子（价带或导带电子） 电离产生的电子，称二次电子。二次电 子能量比较低，习惯上把能量小于50eV 电子统称为二次电子，仅在样品表面 5nm－10nm的深度内才能逸出表面， 这是二次电子分辨率高的重要原因之一。
玻璃不透明区域的背散射电子像
扫描电镜结果分析示例
抛光面
β —Al2O3试样高体积密度与低体积密度的形貌像 2200×
断口分析
典型的功能陶瓷沿晶断口的二次电 子像，断裂均沿晶界发生，有晶粒拔 出现象，晶粒表面光滑，还可以看到 明显的晶界相。
粉体形貌观察
(a) 300×
(b) 6000×
α —Al203团聚体(a)和 团聚体内部的一次粒子结构形态(b)
返回
电子枪
• 亮度要高、电子能量散布 (Energy Spread) 要小
• 钨(W)灯丝、六硼化镧(LaB6)灯丝、 场发射 (Field Emission)，不同的 灯丝在电子源大小、电流量、电流 稳定度及电子源寿命等均有差异。
2019/12/11
北京工业大学
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• 价钱最便宜=是钨灯丝，电子能 量散布为 2 eV，钨的功函数约 为4.5eV，钨灯丝系一直径约 100μm，弯曲成V形的细线，操 作温度约2700K，电流密度为 1.75A/cm2，在使用中灯丝的直
• 场发射电子枪必需保持超高真空度，来防 止钨阴极表面累积原子。
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方解石溶解所形成的次生孔隙，方解石 微红污色，蓝色区域为孔隙）
多类型的孔隙，粒内孔隙（BP）和次生的粒 内孔隙（SWP）。注意超孔隙（OS）
生物扰动砂岩，含超过10％的碎屑粘土。 注意看不到孔隙。
充填了高岭石（Ch）的孔隙。注意高岭石叠 覆在石英之上，且滞后于石英胶结物（OV）
显示了强烈的石英再生胶结物（OV）。注意局部的 厚层页岩覆层阻碍了石英胶结作用(箭头处）
显示孔隙搭桥作用的纤维状的伊利石胶 结物（A）和环碎屑颗粒的伊利石（B）
白云岩
长石砂岩
海绿石石英砂岩
石英岩
竹叶状灰岩
显微图像：显示黑色燧石（B）和绿色 燧石（G），注意红污色的方解石。
显微图像：显示了介于坚硬石英颗粒之 间的弯环状的白云母（箭头）
某些重矿物颗粒的部分溶解(箭头处）
含丰富牡蛎残片的砂岩
显微图像：方解石胶结的砾岩
显微图像：A显示了含有蠕虫状氯化物的脉状石英 (箭头处） ；B显示了拉伸状的多晶石英颗粒。
镜下观察ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
——薄片和扫描电镜
薄片具有微晶石英颗粒
钙化的长石颗粒，注意长石在溶解和交 代后的不溶残留（箭头）
薄片显示了新鲜的、黄色污点的钾长石 （正常光）
被钙（C）部分交代的斜长石颗粒
显微图像：显示了部分、乃至几乎完全被溶 解的长石颗粒（F），蓝色部分微孔隙
显微图像：显示变质了的粉砂岩颗粒（M）。注意红 污色方解石和蠕虫状高岭石（箭头）。蓝色为孔隙。
洁净的、分选好的砂岩：石英胶结物(OV )几乎完全占据了原生孔隙，破坏了储层性质
显微图像：中等幅度（0.5mm）的缝合 线
1类方解石（红污色）。注意颗粒之间 的点接触（p）和凹凸接触（C）
2类方解石胶结物（红污色），滞后于 石英再生长（OV）
具有微孔隙的高岭石胶结物（A）和成 形良好的假六边形的板状高岭石（B）