实验十六 扫描电镜对材料组织的分析
扫描电镜显微分析报告
扫描电镜显微分析报告一、引言扫描电镜（Scanning Electron Microscope, SEM）是一种利用电子束对样品表面进行扫描观察和显微分析的仪器。
其分辨率比光学显微镜要高很多，可以清晰显示样品表面的形态和结构。
本次实验使用SEM对样品进行了显微分析，并编写下述报告。
二、实验目的1.了解SEM的基本原理和工作方式；2.观察样品表面的形态和结构；3.通过SEM图像分析，获取样品的组成成分和晶体形貌信息。
三、实验步骤1.准备样品，将其放在SEM样品台上；2.调节SEM参数，包括加速电压、工作距离、扫描速度等；3.进行扫描观察，获取SEM图像；4.根据SEM图像进行显微分析，分析样品的形态、结构和成分。
四、实验结果经过扫描电镜观察，我们获得了样品表面的SEM图像。
该样品是一块金属材料，其表面呈现出颗粒状的结构。
颗粒大小不均匀，分布较为稀疏。
部分颗粒表面存在裂纹和凹凸不平的现象。
通过放大图像，我们可以看到颗粒呈现出不规则的形态和表面结构。
根据样品的形态和颗粒特征，我们推测该样品可能是一种金属合金。
颗粒的大小和分布情况表明，在合金制备过程中，可能存在着颗粒的生长过程或者晶体相变的情况。
我们还可以观察到部分颗粒表面存在裂纹和凹凸不平，这可能与金属材料在制备、处理或使用过程中的应力释放有关。
通过对SEM图像的分析，我们得到了样品的表面形貌和结构信息，但对于其具体的成分和晶体形貌仍需要进一步的分析。
五、实验结论本次实验使用扫描电镜对样品进行了显微分析，并获得了样品的SEM图像。
1.样品表面呈现颗粒状结构，颗粒大小分布不均匀；2.部分颗粒表面存在裂纹和凹凸不平的现象；3.样品可能是一种金属合金，颗粒的形态和分布情况可能与晶体相变和应力释放有关。
对于SEM图像中的颗粒成分和晶体形貌信息，我们需要进一步的分析才能得出准确的结论。
比如可以使用能谱仪对样品进行能谱分析，确定其具体的成分元素；还可以进行X射线衍射分析，获取样品的晶体结构参数。
扫描电镜实验报告
扫描电镜实验报告扫描电镜（Scanning Electron Microscope，SEM）是一种应用广泛的高分辨率显微镜，能够对样品进行表面形貌和微观结构的观测和分析。
本实验旨在通过扫描电镜对不同样品的表面形貌和微观结构进行观察和分析，从而加深对扫描电镜原理和应用的理解。
首先，我们准备了几种不同的样品，包括金属材料、植物组织和昆虫外骨骼等。
在实验过程中，我们首先对样品进行了表面处理，包括金属样品的金属镀膜处理、植物组织的冷冻干燥处理以及昆虫外骨骼的金属喷镀处理，以保证样品在扫描电镜下的观察效果。
接下来，我们将样品放置在扫描电镜的样品台上，并调整好合适的观察条件。
在观察过程中，我们发现扫描电镜能够清晰地显示样品的表面形貌和微观结构，包括金属样品的晶粒结构、植物组织的细胞结构以及昆虫外骨骼的纹理结构等。
通过对这些结构的观察和分析，我们不仅可以直观地了解样品的表面特征，还可以深入地研究样品的微观结构和性质。
在实验中，我们还发现扫描电镜具有较高的分辨率和深度信息，能够对样品进行三维观察和分析。
通过调整扫描电镜的工作参数，我们成功地获得了不同角度和深度的样品图像，进一步揭示了样品的微观结构和表面形貌。
这为我们深入理解样品的微观特征提供了重要的信息和依据。
总的来说，通过本次实验，我们深入了解了扫描电镜的原理和应用，掌握了样品的表面形貌和微观结构的观察方法，提高了对样品性质和特征的认识。
扫描电镜作为一种重要的分析工具，将在材料科学、生物学、医学等领域发挥重要作用，为科学研究和工程应用提供有力支持。
通过本次实验，我们不仅提高了对扫描电镜的认识，还对不同样品的表面形貌和微观结构有了更深入的理解。
扫描电镜的高分辨率和深度信息为我们提供了更多的观察和分析角度，有助于我们更全面地认识样品的特性和性能。
希望通过今后的实践和研究，能够更好地利用扫描电镜这一强大的工具，为科学研究和工程应用做出更多的贡献。
扫描电镜实验报告
扫描电镜实验报告扫描电镜实验报告引言：扫描电镜（Scanning Electron Microscope，SEM）是一种常用的高分辨率显微镜，通过扫描样品表面并记录电子信号来观察样品的微观结构。
本实验旨在利用扫描电镜对不同样品进行观察和分析，以探索其微观特征和结构。
一、实验目的：本实验的主要目的是通过扫描电镜观察和分析样品的表面形貌和微观结构，了解扫描电镜的工作原理和应用。
二、实验步骤：1. 样品准备：选择不同类型的样品，如金属、生物组织等，并进行必要的前处理，如切片、抛光等。
2. 样品固定：将样品固定在扫描电镜样品台上，确保样品表面平整。
3. 调整参数：根据样品的性质和所需观察的特征，调整扫描电镜的加速电压、放大倍数等参数。
4. 开始观察：打开扫描电镜，将电子束聚焦在样品表面，并开始观察样品的微观结构。
5. 图像获取：通过扫描电镜的控制系统，获取样品表面的图像，并进行记录和保存。
三、实验结果：1. 金属样品观察：在扫描电镜下观察金属样品，可以清晰地看到金属表面的晶粒结构和纹理。
不同金属的晶粒形状和大小有所差异，通过观察晶粒边界和晶粒内部的细节，可以进一步分析金属的晶体结构和性质。
2. 生物样品观察：利用扫描电镜观察生物样品，可以展示生物细胞、细胞器和细胞结构的微观特征。
例如，观察植物叶片的表面细胞，可以看到细胞壁、气孔和细胞间隙的形态和排列方式。
同时，观察细菌样品可以揭示其形态、大小和表面特征，有助于对细菌种类和功能的鉴定。
3. 其他样品观察：扫描电镜还可用于观察其他类型的样品，如纤维材料、陶瓷、矿物等。
通过观察这些样品的表面形貌和微观结构，可以了解它们的组织结构、纤维排列方式以及晶体形态等特征。
四、实验分析：通过扫描电镜的观察和分析，我们可以更深入地了解样品的微观结构和表面形貌。
这些观察结果对于材料科学、生物学和医学等领域具有重要意义。
例如，在材料科学中，通过观察金属晶粒的形态和排列方式，可以优化材料的力学性能和耐腐蚀性能。
扫描电镜实验报告
扫描电镜实验报告扫描电镜是一种高分辨率的显微镜，能够对样品进行高分辨率成像。
在本次实验中，我们使用了扫描电镜对样品进行了观察和分析。
本报告将对实验的目的、方法、结果和结论进行详细的描述和分析。
实验目的。
本次实验的主要目的是利用扫描电镜对样品进行表面形貌和微观结构的观察和分析，了解扫描电镜在材料科学和生物科学领域的应用，掌握扫描电镜的操作技巧和注意事项。
实验方法。
1. 样品制备，首先，我们准备了需要观察的样品，如金属材料、生物组织等，并对样品进行表面处理和固定。
2. 扫描电镜操作，接下来，我们将样品放入扫描电镜的样品台上，并根据仪器操作手册进行电镜的开机、预热和调试，确保仪器处于正常工作状态。
3. 观察和记录，在样品放置好并仪器调试完成后，我们通过调整扫描电镜的参数，如放大倍数、对焦等，对样品进行观察，并记录观察到的表面形貌和微观结构。
实验结果。
经过扫描电镜的观察，我们得到了样品的高分辨率图像，并对样品的表面形貌和微观结构进行了分析。
我们观察到样品表面的微观结构非常复杂，有许多微小的颗粒和纹理，这些结构对样品的性能和功能具有重要影响。
通过扫描电镜的观察，我们能够更加深入地了解样品的微观特征，为进一步的研究和分析提供了重要的参考。
实验结论。
本次实验通过扫描电镜的观察和分析，我们对样品的表面形貌和微观结构有了更加深入的了解。
扫描电镜作为一种高分辨率的显微镜，能够为材料科学和生物科学领域的研究提供重要的技术支持。
通过本次实验，我们掌握了扫描电镜的操作技巧和注意事项，为今后的科研工作打下了良好的基础。
总结。
通过本次实验，我们不仅学习了扫描电镜的操作和应用，还对样品的表面形貌和微观结构有了更深入的了解。
扫描电镜在材料科学和生物科学领域具有重要的应用价值，能够为科研工作提供重要的技术支持。
希望通过本次实验，能够对大家对扫描电镜的应用有更深入的了解，为今后的科研工作提供帮助和指导。
在本次实验中，我们通过扫描电镜对样品进行了观察和分析，了解了扫描电镜在科研领域的重要应用价值。
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：**********2016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）。
背反射电子的产额随原子序数的增加而增加，所以，利用背反射电子作为成像信号不仅能分析形貌特征，也可以用来显示原子序数衬度，定性进行成分分析。
材料分析中的扫描电镜显微技术
材料分析中的扫描电镜显微技术材料分析是很重要的一项技术，扫描电镜显微技术作为其中的一种工具，可以帮助我们深入了解材料的微观结构和性能，并且进行有效的表征和调控。
在本文中，我们将讨论扫描电镜显微技术在材料分析中的应用和发展，以及其中的一些前沿研究。
一、扫描电镜显微技术的基本原理扫描电镜显微技术是一种通过电子束扫描样品表面来获取图像的分析技术。
它采用了电子显微镜中的原理，通过路径长度比光波长小的电子来扫描材料表面，并通过能量分散光谱仪等设备获取样品表面的成像信息及结构信息。
扫描电镜主要分为两种：透射电子显微镜和散射电子显微镜。
透射电子显微镜可以对材料内部的结构进行分析，可以获取更高分辨率的图像，但是也需要材料非常薄，并且针对某种具体结构进行分析。
而散射电子显微镜则更为普遍，可以对样品表面的形貌和成分进行分析，并且可以针对多种材料进行分析。
二、扫描电镜显微技术在材料分析中的应用扫描电镜显微技术在材料分析中应用广泛，可以对许多材料的结构和性质进行研究。
例如，在材料科学中，可以利用扫描电镜显微技术来观察材料颗粒的形貌、大小和分布，以及材料成分和结构的变化，这些都可以为材料的设计和制备提供重要参考和信息。
同时，扫描电镜也可用于病毒、细胞、纤维、集成电路等的观察和分析。
扫描电镜的高分辨率图像还可以用于人类或动物细胞的观察和分析，可以帮助科学家更好地理解细胞的构成和功能。
还可以在生物医学方面利用扫描电镜显微技术进行药物开发研究，评估药物对生物系统的影响。
三、扫描电镜显微技术的发展趋势随着科技的不断进步，扫描电镜显微技术也不断发展。
例如，几何光学的发明，使得扫描电镜成像技术可以在更广范围内应用。
同时，测量技术的进步也使得扫描电镜显微技术的精度更加高效，并能够处理越来越多的信息。
在不断提高扫描电镜显微技术精度的同时，新型高分辨率显微技术也在不断上升。
例如，融合热液显微镜和电子显微镜技术的“天才轮廓显微镜”，可以在高温状态下进行物质结构分析；纳米压痕显微镜可以观察物质在压缩状态下的完整信息，极大地提高了材料分析的可靠性。
扫描电镜在金属材料检测中的应用
扫描电镜在金属材料检测中的应用
扫描电镜在金属材料检测中有广泛的应用。
它可以提供高分辨率的显
微镜图像和表面形貌分析，以及相关的元素分析和晶体结构分析。
以下是
扫描电镜在金属材料检测中的几个主要应用：
1.表面缺陷分析：扫描电镜可以检测金属材料表面的微小缺陷和裂纹，以帮助了解表面破坏的机制和处理方法。
2.颗粒分析：扫描电镜可以用于确定金属材料中粒子的形态、大小、
分布和成分，以评估其性能和质量。
3.材料组织分析：扫描电镜可以检测金属材料的晶粒尺寸、晶界、位
错和相分布，以帮助了解材料的性能和制备方法。
4.化学成分分析：扫描电镜可以用于确定金属材料中元素的分布和含量，提供有关材料组成的信息。
总之，扫描电镜在金属材料检测中是一种非常有用的工具，可以提供
有关材料性能和结构的详细信息，帮助制定改进和优化的制备和加工方法。
sem扫描电镜,怎样分析材料结构
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。
扫描电镜-能谱仪实验技术在《材料分析方法》课程教学中的应用
扫描电镜-能谱仪实验技术在《材料分析方法》课程教学中的应用引言材料分析方法是材料科学与工程专业的一门重要课程，主要介绍材料分析的方法和技术。
扫描电镜-能谱仪是一种先进的材料分析仪器，具有高分辨率、高灵敏度和多功能性等特点，被广泛应用于材料表面形貌和成分分析中。
本文将介绍扫描电镜-能谱仪实验技术在《材料分析方法》课程教学中的应用，并探讨其在教学中的意义和作用。
一、扫描电镜-能谱仪实验技术的基本原理扫描电镜-能谱仪是将扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）相结合的一种先进材料分析仪器。
它利用电子束对样品进行扫描，通过收集样品发出的电子、X射线和光子等信息，实现样品表面形貌和成分的分析。
扫描电镜-能谱仪的基本原理是利用电子与物质相互作用产生的多种信号，包括二次电子显微图像、反射电子显微图像、能谱图像等，来获取样品的形貌、化学成分和晶体结构等信息。
二、扫描电镜-能谱仪实验技术在《材料分析方法》课程教学中的应用1. 观察样品表面形貌扫描电镜-能谱仪可以对样品进行高分辨率、三维的表面形貌观察，为学生展示材料表面的微观结构和形貌特征。
通过观察样品的表面形貌，学生可以直观地了解材料的微观结构、表面粗糙度和晶粒形貌等信息，对材料的特性有更深入的理解。
2. 分析样品成分扫描电镜-能谱仪还可以对样品进行化学成分分析，通过能谱技术获取样品的元素分布和含量信息。
学生可以通过实验操作，了解不同元素的能谱特征、能谱仪的工作原理和数据分析方法，从而掌握材料的定性和定量分析技术。
3. 研究样品结构扫描电镜-能谱仪还可以对样品的晶体结构和微观组织进行研究，通过显微观察和能谱分析，揭示材料的晶体结构、晶粒大小和形貌等重要信息。
这对于学生深入理解材料的微观组织和性能关系具有重要意义。
4. 实验结果分析与报告撰写扫描电镜-能谱仪实验在《材料分析方法》课程教学中，学生需要进行样品制备、实验操作、数据分析与结果报告等过程。
通过这些实验活动，学生可以培养实验操作技能、数据处理能力、科学研究精神和报告撰写能力，提高学生的综合素质和实际能力。
扫描电镜在材料表面形貌观察及成分分析中应用
扫描电镜在材料表面形貌观察及成分分析中的应用一、实验目的1）了解扫描电镜的基本结构和工作原理，掌握扫描电镜的功能和用途；2）了解能谱仪的基本结构、原理和用途；3）了解扫描电镜对样品的要求以及如何制备样品。
二、实验原理（一）扫描电镜的工作原理和结构1. 扫描电镜的工作原理扫描电镜是对样品表面形态进行测试的一种大型仪器。
当具有一定能量的入射电子束轰击样品表面时，电子与元素的原子核及外层电子发生单次或多次弹性与非弹性碰撞，一些电子被反射出样品表面，而其余的电子则渗入样品中，逐渐失去其动能，最后停止运动，并被样品吸收。
在此过程中有99%以上的入射电子能量转变成样品热能，而其余约1%的入射电子能量从样品中激发出各种信号。
如图1所示，这些信号主要包括二次电子、背散射电子、吸收电子、透射电子、俄歇电子、电子电动势、阴极发光、X射线等。
扫描电镜设备就是通过这些信号得到讯息，从而对样品进行分析的。
?图1??入射电子束轰击样品产生的信息示意图从结构上看，扫描电镜主要由七大系统组成，即电子光学系统、探测、信号处理、显示系统、图像记录系统、样品室、真空系统、冷却循环水系统、电源供给系统。
由图2我们可以看出，从灯丝发射出来的热电子，受2-30KV电压加速，经两个聚光镜和一个物镜聚焦后，形成一个具有一定能量，强度和斑点直径的入射电子束，在扫描线圈产生的磁场作用下，入射电子束按一定时间、空间顺序做光栅式扫描。
由于入射电子与样品之间的相互作用，从样品中激发出的二次电子通过收集极的收集，可将向各个方向发射的二次电子收集起来。
这些二次电子经加速并射到闪烁体上，使二次电子信息转变成光信号，经过光导管进入光电倍增管，使光信号再转变成电信号。
这个电信号又经视频放大器放大，并将其输入到显像管的栅极中，调制荧光屏的亮度，在荧光屏上就会出现与试样上一一对应的相同图像。
入射电子束在样品表面上扫描时，因二次电子发射量随样品表面起伏程度（形貌）变化而变化。
利用扫描电子显微镜分析纳米材料的结构
利用扫描电子显微镜分析纳米材料的结构随着科技的发展，纳米材料已经成为了一个热门话题。
因为纳米材料比普通材料具有更多的特性，例如更高的比表面积、更高的催化活性等等。
但是，与普通材料相比，纳米材料的结构极其微观，想要研究它们的性质就需要使用先进的分析方法。
其中，扫描电子显微镜(SEM)是一种非常有效的工具，可以用来研究纳米材料的结构。
一、扫描电子显微镜(SEM)扫描电子显微镜是一种利用高速流动的高能电子来扫描样品表面并获得其表面形貌、成分及材料结构等信息的仪器。
这种仪器的原理是，将高能电子注入样品的表面，使得样品表面的原子受到电子碰撞并发生能量转移和电离等变化，从而产生大量的次级电子、散射电子以及背散射电子等，这些电子将被快速探测并成像。
通过对这些电子信号的分析，可以得到样品表面的形貌、成分及材料结构等信息。
二、利用SEM分析纳米材料的结构SEM在纳米材料研究领域具有广泛的应用。
通过SEM可以观察到纳米材料的形貌、尺寸和组成成分，进而分析其物理、化学、结构、电子等性质。
比如，通过SEM可以观察到纳米材料表面的量子效应等结构性质，进一步探索其特殊的物理化学性质。
另外，SEM还可以用来研究纳米材料的晶体结构和微观结构。
SEM可以通过电子衍射技术来观察材料的衍射图样，得到样品的晶体结构信息；也可以使用高分辨率SEM(HRSEM)来研究样品的微观结构以及界面态，进一步探索其电子性质。
三、 SEM分析纳米材料的挑战尽管SEM在纳米材料研究领域具有广泛的应用，但也存在着一些挑战。
其中一个挑战是，由于SEM使用的是高能电子束来照射样品表面，很容易对纳米材料的结构和性质产生不可逆的损伤或改变。
为了避免这种情况，需要对SEM的参数进行优化，比如选择适当的加速电压和样品倾斜角度等。
另外一个挑战是，由于SEM是一种表面分析技术，只能获得样品表面的信息，对于纳米材料的内部结构难以观察。
为了获取纳米材料更为详细的结构信息，还需要使用其他像透射电子显微镜和X射线衍射等高级技术。
sem扫描电镜怎样分析材料结构
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）。
扫描电镜分析实验报告
扫描电镜分析实验报告一、实验目的本次扫描电镜分析实验的主要目的是通过使用扫描电子显微镜（SEM）对样品的微观形貌、结构和成分进行观察和分析，以获取有关样品的详细信息，为进一步的研究和应用提供依据。
二、实验原理扫描电子显微镜是一种利用电子束扫描样品表面，产生二次电子、背散射电子等信号，通过检测这些信号来成像和分析样品的仪器。
其工作原理基于电子与物质的相互作用。
当电子束照射到样品表面时，会与样品中的原子发生相互作用，产生多种信号。
二次电子是由样品表面原子的价电子被激发出来形成的，其能量较低，主要反映样品表面的形貌特征。
背散射电子是被样品原子散射回来的入射电子，其能量较高，与样品的成分和原子序数有关。
通过收集和检测这些电子信号，并将其转换为图像，我们可以获得样品表面的微观结构、形貌和成分分布等信息。
三、实验设备与材料1、扫描电子显微镜（型号：＿____）2、样品制备设备：切割工具、研磨设备、抛光机等3、样品：＿____（具体样品名称）四、实验步骤1、样品制备对样品进行切割，获得合适大小的块状或片状试样。
使用研磨设备对试样进行粗磨和细磨，以去除表面的划痕和损伤。
进行抛光处理，使样品表面光滑平整，以提高成像质量。
对样品进行清洗和干燥，去除表面的杂质和污染物。
2、样品安装将制备好的样品安装在扫描电镜的样品台上，使用导电胶或其他固定方式确保样品稳定。
3、仪器调试打开扫描电镜主机和相关附属设备，如真空泵、电源等。
进行真空抽气，使镜筒内达到所需的真空度。
调整电子枪的加速电压、束流等参数，以及物镜光阑的大小和位置。
4、图像采集选择合适的放大倍数和扫描模式，对样品进行扫描。
观察和调整图像的亮度、对比度等参数，以获得清晰、准确的图像。
对感兴趣的区域进行多次扫描和图像采集，以获取足够的信息。
5、数据分析使用扫描电镜自带的分析软件或其他图像处理软件，对采集到的图像进行分析和测量。
例如，测量颗粒的大小、形状、分布，观察表面的微观结构和缺陷等。
实验十六 扫描电镜对材料组织的分析
实验十六扫描电镜对材料组织的分析(验证性)一、试验目的1．了解扫描电子显微镜结构原理，以及在金相分析中的应用。
2．掌握马氏体、贝氏体、回火马氏体、回火托氏体、回火索氏体在扫描电子显微镜中的形貌。
二、实验原理1、扫描电子显微镜的结构扫描电子显微镜可粗略分为镜体和电源电路系统及冷却系统。
如图3-1所示，镜体是由电子光学系统、样品室、检测器以及真空抽气系统组成。
电子光学系统包括电子枪、电磁透镜、扫描线圈等。
电源电路系统由控制镜体部分的各种电源、信号处理、图象显示和记录系统以及用于全部电气部分的操作面板构成。
真空系统由用于低真空抽气的旋转机械泵(RP)和高真空抽气的油扩散泵（DP）或离子泵构成。
2、扫描电子显微镜的工作原理图3-2是扫描电镜的原理示意图。
由最上边电子枪发射出来的电子束，经栅格聚焦后，在加速电压作用下，经过二至三个电磁透镜所组成的电子光学系统，电子束会聚成一个细的电子数聚焦在样品表面。
在末级透镜上边装有扫描线圈，在它的作用下使电子束在样品表面扫描。
由于高能电子束与样品物质的交互作用，结果产生了各种信息：二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线、俄歇电子、阴极荧光和透射电子等。
这些信号被相应的接收器接收，经放大后送到显像管的栅极上，调制显像管的亮度。
由于经过扫描线圈上的电流是与显像管相应的亮度一一对应，也就是说，电子束打到样品上一点时，在显像管荧光屏上就出现了一个亮点。
扫描电镜就是这样采用逐点成像的方法，把样品表面不同的特征，按顺序，成比例地转换为视频信号，完成一帧图像，从而使我们在荧光屏上观察到样品表面的各种特征图像。
图3-1 扫描电子显微镜的结构图图3-2扫描电子显微镜的工作原理图3、试样制备扫描电镜观察的试样必须是固体（块体或粉末）,对含有水分的样品要事先干燥。
对固体样品的尺寸要求：直径<32mm，高度<15mm。
对粉末样品要涂到双面导电胶带上，并将多余粉末吹净以防止污染镜筒。
扫描电镜实验报告
扫描电镜实验报告一、背景介绍扫描电镜（Scanning Electron Microscope，SEM）是一种常用于观察材料表面形貌的高分辨率显微镜。
与光学显微镜不同，SEM使用电子束来对样品进行扫描，从而获得样品表面的高清晰度图像。
本文将对扫描电镜实验进行详细描述和分析。
二、实验目的本次实验的目的是研究和观察不同样品的表面形貌及其微观结构。
通过使用扫描电镜，我们可以进一步了解材料的性质和特征，并为后续的研究工作提供有力的支持。
三、实验步骤1. 样品制备：将待观察的样品进行必要的处理，例如切割、研磨、涂覆导电剂等，以保证样品的表面光滑且导电性良好。
2. 装备样品：将处理完成的样品放置在SEM样品台上，固定好并调整角度，确保样品表面垂直于电子束的入射方向。
3. 调整参数：根据不同样品的特性和需求，调整加速电压、放大倍数、探头电流等参数，以获得最佳的图像质量。
4. 扫描观察：打开SEM仪器，开始对样品进行扫描观察。
电子束在样品表面扫描时，与样品表面相互作用，产生二次电子信号，这些信号被探测器接收并转换成图像。
四、实验结果与分析在本次实验中，我们观察了不同样品的表面结构，并获得了一系列高分辨率的SEM图像。
以一块常见的金属材料——铝为例，通过SEM观察，我们可以清晰地看到铝表面的微观结构。
观察结果显示，铝表面呈现出许多沟槽和凸起的特征，这些特征是铝晶粒的显著标记。
SEM图像还揭示了铝表面的晶粒大小和分布情况，有助于我们进一步研究金属的力学性质和形变行为。
同样，我们还观察了纳米颗粒的表面形貌。
SEM图像显示，纳米颗粒具有较大的表面积和丰富的形态结构，这使得纳米颗粒在催化剂、材料科学等领域有着广泛的应用价值。
通过SEM观察，我们可以研究纳米颗粒的大小分布、形状特征以及粒子间的相互作用，为相关研究提供了重要的依据。
五、实验的意义与应用前景扫描电镜作为一种重要的表征工具，在材料科学、生物学、纳米技术等领域具有广泛的应用和重要意义。
扫描电镜能谱分析实验报告
扫描电镜能谱分析实验报告实验报告篇一：扫描电镜能谱分析实验能谱分析对于确定样品的结构与组成有着重要意义。
本实验通过探究硅片中磷原子的能级结构，得出结论。
具体实验方案如下： 1.扫描电镜分析：采用SPZ100型旋转扫描电子能谱仪，按国家标准，完成了对Z型和P型样品的能量分析。
2.测试分析：采用德国克劳斯特K40光谱仪测试待测样品，得出其成分分析值为：样品组成为：Si85%～91%、 Al2O31.5～3%、 Sn1.0～2.3%、 Fe0.6～0.7%、 S0.2～0.3%、 Cl0.4～0.8%、 Cu0.02～0.1%。
扫描电镜主要由真空系统、电子学系统和信号处理及图像采集系统组成。
与光学显微镜相比，电子显微镜具有极大的优越性，这是因为电子束具有极高的速度，可在瞬间获得数百万的信息，放大倍率一般在1万倍左右。
它是一种多功能的高分辨显微镜。
自从上世纪90年代以来，随着电子显微镜技术的发展，扫描电镜作为现代显微分析领域中研究生命科学和材料科学等方面的有力工具，已广泛应用于各个领域，而且，扫描电镜能谱分析技术也已被应用到众多领域。
例如：样品制备的表征，多元素同时分析，信号提取和图像重建，表面形貌和孔洞分析等。
对于石墨材料的扫描电镜能谱分析的目的主要是： 1、进行表面扫描电镜（ SEM）和反射电镜（ RIM）表面组成的表征； 2、确定石墨材料中的杂质类型及含量； 3、观察石墨层中二维或三维缺陷及结构缺陷； 4、确定石墨中裂纹的存在位置和走向。
扫描电镜(SEM)是当前应用最为广泛的表面结构研究手段之一。
扫描电镜能谱分析技术包括X射线光电子能谱和俄歇电子能谱，其中俄歇电子能谱又称“无损定量分析”。
俄歇电子能谱实际上是一种能量分析方法，它只分析特定能量的电子。
在原子吸收测量中，测量电子的能量范围约在0.1～0.45ev，此时单能态分辨能力较差，因此，采用双能级分析(即俄歇电子能谱)，能够更好地对样品进行表征。
扫描电镜成分分析实验报告
扫描电镜成分分析实验报告一、实验目的本实验旨在通过使用扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope，SEM）对材料的成分进行分析与表征，探究扫描电镜在材料科学研究中的应用。
二、实验原理扫描电镜是一种利用电子束与物质相互作用产生的信号来观察样品表面形貌和成分的高性能显微镜。
它不仅能提供高分辨率的图像，还可以通过能谱仪分析不同元素的含量。
三、实验器材和试剂1. 扫描电子显微镜2. 样品3. 金和银溅射镀膜刀具4. 研磨纸（各种粒度）5. 丙酮6. 无水乙醇7. 电子导电胶布8. 剪刀四、实验步骤1. 样品处理a. 将待分析样品切割成合适尺寸并用研磨纸磨光表面。
b. 使用丙酮清洗样品，去除表面油脂等污染。
c. 使用无水乙醇反复清洗样品，使其干燥。
d. 使用金或银溅射镀膜刀具，在样品表面均匀切割一层金（或银）薄膜。
e. 使用剪刀将样品切割成合适大小并粘贴在电子导电胶布上。
2. SEM成像a. 将样品放入扫描电镜样品舱中。
b. 开始真空抽气，调节电压和电流至合适数值。
c. 调整焦距和亮度，选取合适的观察位置。
d. 利用附带的摇杆，调节样品位置，使待观察的区域位于镜头中心。
e. 点击扫描按钮，获取样品的图像。
3. 成分分析a. 运用能谱仪获取样品的X射线能谱信息。
b. 分析能谱图，得到样品中不同元素的相对含量，并记录下来。
c. 结合成像结果，分析样品中特定成分在不同区域的分布情况。
五、实验结果与讨论在本次实验中，我们选择了一块具有复杂结构的材料进行分析。
通过SEM观察到，材料表面具有许多微小的颗粒，且表面呈现出较粗糙的特征。
通过能谱分析发现，样品主要含有铁、硅、氧和碳等元素，其中铁元素相对含量最高。
这与材料的使用环境和预期的组成相吻合。
进一步分析样品不同区域的成分分布，发现在某些区域，铁元素含量明显较高，与材料的颜色和纹理变化相对应。
此外，硅元素在整个样品表面均有分布，而氧和碳元素则主要集中在较粗糙的表面区域。
扫描电镜-能谱仪实验技术在《材料分析方法》课程教学中的应用
扫描电镜-能谱仪实验技术在《材料分析方法》课程教学中的应用引言材料分析方法是材料科学与工程中的一个重要分支，通过对材料组成、结构以及性能的全面分析，可以为材料的设计、制备和应用提供重要的依据。
在材料分析方法的教学中，实验技术一直都是一个重要的环节，可以通过实验来锻炼学生的动手能力和分析思维，使他们更好地掌握材料分析方法的理论知识。
扫描电镜-能谱仪实验技术作为材料分析方法中的一种重要实验手段，在教学中发挥着重要作用。
扫描电镜-能谱仪实验技术简介扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）是用于材料表面分析的重要设备。
扫描电子显微镜是一种具有优秀放大倍数和高分辨率的显微镜，可以对材料表面进行直接观察和成像，显微镜的分辨率一般为10-50nm。
而能谱仪则是一种用来分析材料成分的仪器，其通过测量材料中元素的特征X射线来确定材料的成分。
扫描电镜-能谱仪实验技术结合了两者的优点，既可以对材料表面进行高分辨率的成像，又可以进行元素成分的分析。
1. 提供直观的材料表面形貌在材料分析方法的教学中，学生通常只是通过图书和PPT来了解材料的表面形貌，很难对实际的样品有一个直观的认识。
而通过扫描电镜-能谱仪实验技术，可以将真实的材料样品放到显微镜下观察并拍摄照片，让学生对材料的表面形貌有一个直观的认识，从而更好地理解材料的表面特征。
2. 深入分析材料的成分和结构扫描电镜-能谱仪实验技术可以不仅可以对材料的表面形貌进行观察，还可以通过能谱仪来进行化学成分的分析。
通过X射线分析来确定材料的元素组成及分布情况，从而深入了解材料的内部结构和成分组成。
这样，学生能够更好地理解材料的特性及其应用领域，并通过实验操作来掌握材料成分的分析方法。
3. 培养实验操作和数据分析能力扫描电镜-能谱仪实验技术需要学生进行实际的样品制备和操作，需要对显微镜和能谱仪进行调试和使用，还需要对分析结果进行数据处理和分析。
这样的实验操作能够培养学生的动手能力和数据分析能力，提高他们的实验水平和科研素养。
基于扫描电子显微镜的材料组织结构表征研究
基于扫描电子显微镜的材料组织结构表征研究Introduction材料科学是当今的重要学科之一，其研究有助于深入了解物质的特性，为新材料的设计和制造提供科学依据。
然而，理解材料组织结构对于进一步探究材料性质至关重要。
扫描电子显微镜(SEM)因其高分辨率及易于操作等优点，已成为获取材料组织结构表征研究的重要工具。
本文将重点介绍基于扫描电子显微镜的材料组织结构表征研究。
SEM技术扫描电子显微镜(SEM)是利用电子束扫描样品表面得到其形态和成分信息的一种显微镜技术。
其使用的电子束能量为几百至几千电子伏，极限分辨率为1纳米以下。
SEM操作过程中，样品与探针之间产生的交互作用，如电子与原子之间的散射及透射过程，将产生一系列的信号，包括二次电子、反射电子、散射电子、透射电子等等。
对不同信号的收集和分析有助于获取样品不同尺度及成分上的特征信息，实现SEM的表征研究。
SEM表征分析SEM技术提供了有关材料表面形貌和组织结构的重要信息，通常通过以下多种表征方法进行研究：1. 形貌表征形貌是材料的一项重要特征。
SEM通过显微照相机及电子探测器等设备，对材料表面形貌实现高分辨率成像。
可以利用SEI模式获取样品表面形貌信息，包括：形貌及粗糙度、表面组成分析、表面几何形态及拓扑结构等。
2. 热力学分析热力学分析主要是通过SEM对材料表面的样品进行加热，观察材料的结构和性质变化，以此推断材料的相变取向。
例如，加热所引起的热膨胀会形成微裂纹，材料的沉降和变形等。
SEM通过EDS检测，可以捕获材料的组成信息。
3. 显微组织结构SEM透过的电子束可以穿透样品，从而观察和研究材料的显微组织结构。
通过BSE模式对显微组织异质性及颗粒尺寸等进行精细观察。
材料表面覆盖的最底部金属膜的电偶势会与电子入射速率有关，导致BSE的含量受材料深度、材料成分和电子入射能量等因素的影响。
4. 静电荷分析当材料表面接触到金属探头时，会在它周围产生静电场，对电荷敏感的电子可以受到影响。
扫描电镜实验报告
扫描电镜实验报告
本次实验我们使用了扫描电镜来观察各种微观结构。
扫描电镜是一种高分辨率的显微镜，可以观察到小至0.01微米的结构。
首先，我们观察了一些有机物样品。
我们先将其放入扫描电镜中，并用电子束来激发样品表面的电子。
随后，样品表面的电子会被电子束所控制，造成电子的放出。
这些漫反射的电子就会被探测器拾取，最终转化成二维图像。
通过实验，我们所得到的图像结果十分有趣，有的组织结构长得像秋天的银杏叶，有的则如竹子一般，细长有弧度等。
我们可以清楚地看到它们的外形和细节。
接下来，我们观察了一些无机物样品，如一些金属纳米颗粒、各种晶体颗粒和非晶态颗粒等等。
我们不仅在超微结构方面能够看到一些非常细微的特征，如晶界（grain boundaries）、晶缺陷（lattice vacancies）、位错（dislocations）等等，我们还能观察到传统光学显微镜无法看到的微观特征，如金属内部结构的形态、非晶态的颗粒等等。
同时，我们还使用扫描电镜观察了一些细胞和细胞器的结构。
我们清楚地看到了生物组织中的微观结构，如细胞膜、微绒毛、高尔基体等等。
我们不仅仅看到了它们的外形，而且还能够通过结构上的细微变化来了解细胞的生理和病理状态。
最后，我们在实验中使用了一些特殊技术来进一步增强图像的细节，如图像增强、三维图像重建等等。
总的来说，本次扫描电镜实验让我们更加深入地了解了微观结构以及它们的性质和形态。
这样的结果对于探究材料科学、生物学、病理学等领域都有很大的意义。
同时，这也让我们更加深入了解了扫描电镜这种高级显微镜，它成为了化学科学和工程领域的重要工具之一。
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实验十六扫描电镜对材料组织的分析(验证性)
一、试验目的
1．了解扫描电子显微镜结构原理，以及在金相分析中的应用。
2．掌握马氏体、贝氏体、回火马氏体、回火托氏体、回火索氏体在扫描电子显微镜中的形貌。
二、实验原理
1、扫描电子显微镜的结构
扫描电子显微镜可粗略分为镜体和电源电路系统及冷却系统。
如图3-1所示，镜体是由电子光学系统、样品室、检测器以及真空抽气系统组成。
电子光学系统包括电子枪、电磁透镜、扫描线圈等。
电源电路系统由控制镜体部分的各种电源、信号处理、图象显示和记录系统以及用于全部电气部分的操作面板构成。
真空系统由用于低真空抽气的旋转机械泵(RP)和高真空抽气的油扩散泵（DP）或离子泵构成。
2、扫描电子显微镜的工作原理
图3-2是扫描电镜的原理示意图。
由最上边电子枪发射出来的电子束，经栅格聚焦后，在加速电压作用下，经过二至三个电磁透镜所组成的电子光学系统，电子束会聚成一个细的电子数聚焦在样品表面。
在末级透镜上边装有扫描线圈，在它的作用下使电子束在样品表面扫描。
由于高能电子束与样品物质的交互作用，结果产生了各种信息：二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线、俄歇电子、阴极荧光和透射电子等。
这些信号被相应的接收器接收，经放大后送到显像管的栅极上，调制显像管的亮度。
由于经过扫描线圈上的电流是与显像管相应的亮度一一对应，也就是说，电子束打到样品上一点时，在显像管荧光屏上就出现了一个亮点。
扫描电镜就是这样采用逐点成像的方法，把样品表面不同的特征，按顺序，成比例地转换为视频信号，完成一帧图像，从而使我们在荧光屏上观察到样品表面的各种特征图像。
图3-1 扫描电子显微镜的结构图图3-2扫描电子显微镜的工作原理图
3、试样制备
扫描电镜观察的试样必须是固体（块体或粉末）,对含有水分的样品要事先干燥。
对固体样品的尺寸要求：直径<32mm，高度<15mm。
对粉末样品要涂到双面导电胶带上，并将多余粉末吹净以防止污染镜筒。
样品表面清洁，无油污、灰尘及汗渍污染，样品需导电。
对不导电的样品需要喷镀Pt或C膜导电层。
4、二次电子形貌衬度原理
1）倾斜效应
电子束入射方向与试样表面成不同角度时。
图像亮度，即二次电子发射量不同，垂直入射时亮度最小，与表面法线成一定角度时亮度增大。
二次电子发射量与电子束对试样表面法线夹角θ的余弦倒数（1/cosθ）成正比。
图3-3 二次电子形貌衬度原理图
2）原子序数效应
二次电子的产率虽原子序数的增大而增大，在扫描图像中，试样表面原子序数小的部分的亮度比原子序数大的部分暗。
3）边缘效应。
入射电子束照射到试样边角、尖端或边缘时，二次电子可从试样侧面发出，与一般起伏部分相比二次电子产率明显增加，图像相应部分显得特别亮。
图3-4 二次电子形貌衬度边缘效应示意图
4）荷电效应。
当样品不导电时，在电子束照射下由于负电荷积累而带电，在检测器正电场作用下将有更多的二次电子被检测，在显像管上该处图像显得异常明亮。
5）检测器与试样的相对位置。
检测器与试样的相对位置直接关系到二次电子检测率。
6）加速电压效应。
提高入射电子束加速电压将增大电子束侵入试样的深度，扩大电子在试样中的反射范围。
5、二次电子形貌衬度的应用
断口分析；表面形貌观察；材料变形与断裂动态过程的原位观察；微观尺寸测量
6、扫描电子显微镜与光学金相显微镜成像的不同
（1）成像原理不同
光学金相显微镜成像靠光的反射与折射原理，而扫描电子显微镜成像靠汇聚的电子束成像。
（2）图像衬度不同
光学金相显微镜下观察到较亮的区域，在扫描电子显微镜下衬度较低，图像较暗。
三、实验仪器及材料
1．仪器 JSM-6380LA型扫描电子显微镜，4X型金相显微镜
2．材料马氏体、贝氏体、回火马氏体、回火托氏体、回火索氏体试样若干，典型脆性、韧性、疲劳断口试样若干。
四、实验步骤
1．制备马氏体、贝氏体、回火马氏体、回火托氏体、回火索氏体组织金相试样，注意浸蚀试样时较金相显微镜观察时深一些；
2．制备典型脆性、韧性、疲劳断口试样，注意保护好试样断口；
3．分别在金相显微镜下和扫描电子显微镜下观察马氏体、贝氏体、回火马氏体、回火托氏体、回火索氏体金相试样的组织形貌，并获取扫描电子显微镜数字照片；
4. 对获得的扫描电镜组织照片进行分析。
五、思考题
1．扫描电子显微镜与光学金相显微镜成像的不同？
2．扫描电镜对试样的制备要求？。