扫描电镜分析讲解
简述扫描电镜的构造及成像原理资料讲解
简述扫描电镜的构造及成像原理资料讲解简述扫描电镜的构造及成像原理，试分析其与透射电镜在样品表征方面的异同1、扫描电镜的构造扫描电镜由电子光学系统、信号收集和图像显示系统、和真空系统三部分组成。
1.1 电子光学系统（镜筒）电子光学系统包括电子枪、电磁透镜、扫描线圈和样品室。
1.1.1 电子枪扫描电子显微镜中的电子枪与透射电镜的电子枪相似，只是加速电压比透射电镜低。
1.1.2 电磁透镜扫描电子显微镜中各电磁透镜都不作成像透镜用，而是做聚光镜用，它们的功能只是把电子枪的束斑逐级聚焦缩小，使原来直径约为50um的束斑缩小成一个只有数个纳米的细小斑点，要达到这样的缩小倍数，必须用几个透镜来完成。
扫描电子显微镜一般都有三个聚光镜，前两个聚光镜是强磁透镜，可把电子束光斑缩小，第三个聚光镜是弱磁透镜，具有较长的焦距。
布置这个末级透镜（习惯上称之物镜）的目的在于使样品室和透镜之间留有一定空间，以便装入各种信号探测器。
扫描电子显微镜中照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，相应的分辨率就越高。
采用普通热阴极电子枪时，扫描电子束的束径可达到6nm左右。
若采用六硼化镧阴极和场发射电子枪，电子束束径还可进一步缩小。
1.1.3 扫描线圈扫描线圈的作用是使电子束偏转，并在样品表面作有规则的扫动，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，因为它们是由同一扫描发生器控制的。
1.1.4 样品室样品室内除放置样品外，还安置信号探测器。
各种不同信号的收集和相应检测器的安放位置有很大关系，如果安置不当，则有可能收不到信号或收到的信号很弱，从而影响分析精度。
样品台本身是一个复杂而精密的组件，它应能夹持一定尺寸的样品，并能使样品作平移、倾斜和转动等运动，以利于对样品上每一特定位置进行各种分析。
新式扫描电子显微镜的样品室实际上是一个微型试验室，它带有许多附件，可使样品在样品台上加热、冷却和进行机械性能试验（如拉伸和疲劳）。
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(材料分析方法)技术指导
第十三章扫描电子显微镜一、扫描电镜的特点和工作原理自从1965年第一台商用扫描电镜问世后，它得到了迅速发展。
其原因在于扫描电镜弥补了透射电镜的缺点，是一种比较理想的表面分析工具。
透射电镜目前达到的性能虽然很高，如分辨本领优于0.2～0.3nm，放大倍数几十万倍，除放大成像外还能进行结构分析等，但其有一个最大的缺点就是对样品要求很高，制备起来非常麻烦。
而且，样品被支撑它的铜网蔽住一部分，不能进行样品欲测区域的连续观察。
扫描电镜则不然，,已可直接观察大块试样，样品制备非常方便。
加之扫描电镜的景深大、放大倍数连续调节范围大，分辨本领比较高等特点，所以它成为固体材料样品表面分析的有效工具，尤其适合于观察比较粗糙的表面如材料断口和显微组织三维形态。
扫描电镜不仅能做表面形貌分析，而且能配置各种附件，做表面成分分析及表层晶体学位向分析等。
扫描电镜的成像原理，和透射电镜大不相同，它不用什么透镜来进行放大成像，而是象闭路电视系统那样，逐点逐行扫描成像。
图1是扫描电镜工作原理示意图。
由三极电子枪发射出来的电子束，在加速电压作用下，经过2～3个电子透镜聚焦后，在样品表面按顺序逐行进行扫描，激发样品产生各种物理信号，如二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线、俄歇电子等。
这些物理信号的强度随样品表面特征而变。
它们分别被相应的收集器接受，经放大器按顺序、成比例地放大后，送到显像管的栅极上，用来同步地调制显像管的电子束强度，即显像管荧光屏上的亮度。
由于供给电子光学系统使电子束偏向的扫描线圈的电源也就是供给阴极射线显像管的扫描线圈的电源，此电源发出的锯齿波信号同时控制两束电子束作同步扫描。
因此，样品上电子束的位置与显像管荧光屏上电子束的位置是一一对应的。
这样，在长余辉荧光屏上就形成一幅与样品表面特征相对应的画面一一某种信息图，如二次电子像、背散射电子像等。
画面上亮度的疏密程度表不该信息的强弱分布。
图1 扫描电镜工作原理二、电子束与固体样品作用时产生的信号：扫描电镜成像所用地物理信号是电子束轰击固体样品而激发产生的。
扫描电镜分析简介ppt
• 景深取决于分辨本领和电子束入射半角ac。由右下图可知， 扫描电镜的景深F为：
d0临界分辨本领， ac电子束的入射半角
扫描电镜应用实例
断口形貌分析 纳米材料形貌分析 在微电子工业方面的应用
断口形貌分析
扫描电镜显微分析简介
扫描电子显微镜
扫描电子显微镜
扫描电镜显微分析简介
概况 扫描电镜的优点 扫描电镜成像的物理信号 扫描电镜的工作原理 扫描电镜的构造 扫描电镜的主要性能 应用举例
概况
扫描电子显微镜简称扫描电镜，英 文缩写：SEM。为适应不同要求，在扫描电 镜上安装上多种专用附件，实现一机多用， 使扫描电镜成为同时具有透射电子显微镜 （TEM）、电子探针X射线显微分析仪 （EPMA）、电子衍射仪（ED）等多种功能 的一种直观、快速、综合的表面分析仪器。
电源系统由稳压，稳流及相应的安全保护电路 所组成，其作用是提供扫描电镜各部分所需的电 源。
扫描电镜的主要性能
放大倍数 分辨率 景深
扫描电镜的主要性能
放大倍数
M=AC/AS 式中AC是荧光屏上图像的边长， AS是电子束在样品上
的扫描振幅。 目前大多数商品扫描电镜放大倍数为20-20000倍，介
背散射电子：入射电子在样品中经散射后再从上表 面射出来的电子。反映样品表面不同取向、不同平 均原子量的区域差别。
二次电子：由样品中原子外壳层释放出来，在扫描 电子显微术中反映样品上表面的形貌特征。
X射线：入射电子在样品原子激发内层电子后外层电 子跃迁至内层时发出的光子。
其他信号
俄歇电子：入射电子在样品原子激发内层电 子后外层电子跃迁至内层时，多余能量转移 给外层电子，使外层电子挣脱原子核的束缚， 成为俄歇电子。
扫描电镜分析
扫描电镜分析扫描电镜（Scanning Electron Microscope，SEM）是一种常用的高精度显微镜，能够以极高的放大倍数观察样品的微观结构和形貌。
通过利用电子束对样品进行扫描，SEM能够提供比光学显微镜更高的分辨率和放大倍数。
本文将介绍扫描电镜的工作原理、应用领域以及其在科研和工业中的重要性。
扫描电镜的工作原理是基于电子的性质和电磁场的作用。
它通过发射高能电子束，并将电子束聚焦到极小的尺寸，然后扫描在样品表面。
当电子束与样品的表面交互作用时，会产生许多信号，包括二次电子、背散射电子、特征X射线等。
这些信号接收后，经过电子学系统的处理和分析，最终形成样品的显微图像。
由于扫描电镜的电子束具有很小的波长，因此它能提供更高的分辨率和放大倍数，可以观察到更加详细的微观结构。
扫描电镜在许多领域都有广泛的应用。
在材料科学中，它可以用来研究材料的表面形貌和微观结构，对材料的组成和纳米尺寸的特征进行分析。
在生物学研究中，扫描电镜可以观察生物细胞、组织和器官的内部结构，对病毒、细菌等微生物进行观察和分析。
在纳米科技领域，扫描电镜可以研究纳米材料的制备和性质，包括纳米颗粒、纳米材料的形貌和尺寸分布等。
此外，扫描电镜在矿物学、工业品质检测、环境科学和考古学等领域也有广泛应用。
在矿物学中，扫描电镜可以对矿石和矿物进行分析，帮助确定它们的成分和结构。
在品质检测中，扫描电镜可以用于检查和验证产品的表面和微观结构，确保产品符合质量标准。
在环境科学中，扫描电镜可以用来研究大气颗粒物、水质中的微生物和化合物等。
在考古学研究中，扫描电镜可以协助鉴定古代人工制品的材质和表面特征，帮助研究人员了解古代文化和技术。
扫描电镜在科学研究和工业生产中具有重要的地位。
它能够提供高分辨率的显微观察，帮助科学家们深入了解材料的微观结构和形貌，从而促进科学研究的发展。
在工业领域，扫描电镜可以用于质量控制和产品改进，确保产品具有良好的性能和质量。
电镜扫描分析
电镜扫描分析电镜扫描分析简介电镜扫描分析是一种先进的科学技术，用于观察和研究微观世界中的物质结构和形态。
它能够提供高分辨率的图像，并揭示出物质的细微特征，从而使科学家能够深入了解物质的组成和性质。
本文将介绍电镜扫描分析的原理和应用领域，并探讨其在科学研究和技术创新中的重要作用。
一、电镜扫描分析的原理电镜扫描分析主要基于电子束的相互作用与样品产生的信号。
当电子束照射到样品表面时，会与样品中的原子核和电子发生相互作用，并产生多种类型的信号。
这些信号包括二次电子、反射电子、透射电子、散射电子等。
电镜通过调节电子束的能量、角度和位置，以及对不同的信号进行收集和分析，可以生成高分辨率的图像。
通过扫描样品的表面，电镜可以获取样品的形貌、结构和成分信息。
同时，电镜还能够通过对信号进行分析，获得样品的元素分布、晶体结构、纳米尺度的特征等详细信息。
二、电镜扫描分析的应用领域1. 材料科学：电镜扫描分析在材料科学中具有广泛的应用。
它可以用于观察材料的微观结构、界面和缺陷等。
通过电镜的高分辨率图像，科学家们可以了解材料的晶体结构、晶粒尺寸、晶界特性等关键参数，从而指导材料的设计和制备。
2. 生命科学：电镜扫描分析在生命科学研究中也发挥着重要的作用。
它可以用于观察和研究生物样品的细胞结构、纳米尺度的生物分子等。
通过电镜扫描分析，科学家们可以揭示细胞器的形态和功能，进而了解生命活动的机制和生物分子的相互作用。
3. 纳米科学：电镜扫描分析在纳米科学和纳米技术领域也扮演着重要的角色。
纳米材料具有特殊的物理和化学性质，而电镜能够提供纳米尺度下的高分辨率图像，从而使科学家们能够研究和控制纳米材料的结构、形貌和相互作用，为纳米器件的设计和制备提供重要指导。
4. 地球科学：电镜扫描分析在地球科学研究中也有广泛应用。
通过电镜可以观察和分析岩石、矿物和土壤等地质样品中的微观特征，揭示地质过程和资源形成的机制。
5. 环境科学：电镜扫描分析还可以用于环境污染物的研究。
扫描电镜图像的分析
100 150 200 250 300 350 400 颗粒个数Ｎ
个
数 均 D n 5.57 5.30 5.40 5.57 5.50 5.57 5.64
μ
m
体 均 D v 8.33 8.20 8.06 8.16 8.08 8.09 8.14
μ
m
D50 μm 8 . 11 8 . 1 0 7 . 8 0 7 . 9 2 7 . 9 1 7 . 9 2 7 . 9 5
图4.12 500X 解理和沿晶断裂
图4.13 钢管旳断口 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
图4.22 Mg-Zn-Y合金二次电子照片
图4.23 合金旳背散射电子照片 500X
图4.24 Mg-Zn-Y合金旳背散射电子照片 图4.25 Mg-Zn-Y合金旳背散射和二次电子照片
图4.26 铝钴镍合金二次电子照片
图4.27 铝钴镍合金背散射电子照片
4 粒度分布测量
大规模集成电路板上旳沟槽深、线宽、圆直径、正方形、长方形边长等旳测量；粉体（尤其是纳米）颗粒 粒度测量、原则粒子微球旳粒度定值；复合材料（如固体推动剂）中某种颗粒组份粒度分布测量、样品表 面孔隙率测定等…，都能够使用图像处理、分析功能，有自动和手动。目前旳EDS中都有该软件包供选择， 用SEM测量测定粉体颗粒粒度是精确、以便和实用旳。测量旳粒度范围能够从几十纳米到几种毫米，是 任何专用粒度仪所无法胜任旳。尤其当分析样品旳粒度不大于3um（例如：超细银粉、碳粉、钴蓝、 Fe2O3、SiO2等）时，超细颗粒极易汇集、团聚（如下图）、在水中尤其难于分散旳特征，老式旳湿法 粒度分析（例如：Coulter计数法、激光散射法、动态光子有关法）就无法得到真实旳粒度成果。而扫描 电镜粒度分析法（简称SEM法）却不受这些限制，比较灵活，完全能适应这些特殊样品旳粒度分析，同 步它属于绝对粒度测量法。为克服SEM粒度分析法所存在旳测定样品量太少、成果缺乏代表性旳缺陷， 在实际操作时，要多制备些观察试样，多采集些照片，多测量些颗粒（300个以上）。超细粉体样品一般 制备在铜柱表面上，希望颗粒单层均匀分散、彼此不粘连。这么，在不同倍数下得到照片，便于图象处理 和分析功能自动完毕；不然，就要手工测量每个颗粒旳粒度，然后进行统计处理。
扫描电镜微区成分分析技术说课讲解
(3)谱线重复性好:由于能谱仪没有运动部 件，稳定性好，且没有聚焦要求，所以谱 线峰值位置的重复性好且不存在失焦问题， 适合于比较粗糙表面的分析。
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2.定量分析 (1)选择合适的分析线。在波谱已经进行注释
的分析基础上，考虑选用强度较高和不受干扰的 谱线作为元素定量分析的分析线。选择最佳的工 作条件，排除干扰线对分析线附加强度的影响， 以便尽可能降低干扰线的强度而提高分析线强度。
(2)峰值强度的确定。因为所测得特征X射线的 强度近似与该元素的浓度成正比，故作为定量分 析的基本实验数据，首先要确定分析线的峰值强 度。要获得分析线的纯净峰值强度，必须扣除干 扰线的强度影响以及本底强度。
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X射线能谱仪的特点
• 1.能谱仪的主要优点 (1)分析速度快:能谱仪可以瞬时接收和检测所有
不同能量的X射线光子信号，故可在几分钟内分析 和确定样品中含有的所有元素(Be窗:11 Na-92 U， 超薄窗:4 Be -92 U) 。 • (2)灵敏度高:X射线收集立体角大，由于能谱仪 中Si(Li)探头不采用聚焦方式，不受聚焦圆的限 制，探头可以靠近试样放置，信号无需经过晶体 衍射，其强度几乎没有损失，所以灵敏度高。此 外，能谱仪可在低入射电子束流(10-11 A)条件下 工作，这有利于提高分析的空间分辨率。
为了从试样表面上激发物质所包含元素的特征 X射线谱，要求电子探针的加速电压大于物质所包 含元素的临界激发电压。当分析含量极微的元素 时，应采用较高的加速电压以提高分析的灵敏度。
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三、分析方法
X射线显微分析有定性分析和定量分析， 定性分析是检测样品有哪些元素以及样品 内元素的分布情况，定量分析是计算样品 内各元素的含量。定量分析是在定性分析 的基础上，运用一定的数学和物理模型， 经过大量的计算而得出结果。
扫描电镜分析 (2)
扫描电镜分析引言扫描电镜（Scanning Electron Microscope，SEM）是一种高分辨率的显微镜，利用电子束来观察和分析材料的表面形貌和组成。
相比传统光学显微镜，扫描电镜具有更高的放大倍数和更好的分辨率，能够提供更详细的信息和更全面的材料表征。
本文将介绍扫描电镜分析的基本原理、操作步骤和应用领域。
扫描电镜分析的基本原理扫描电镜利用电子束与样品表面的相互作用生成图像，采用场发射电子源作为电子束的发射源。
电子束从电子源中发射出来后被加速，在经过透镜系统的聚焦作用下，聚焦在样品表面上。
样品表面的电子与电子束发生相互作用，包括散射、逸出等过程。
逸出的电子被收集和放大，转换成电信号，通过不同的检测器获得样品表面的形貌和组成信息。
扫描电镜分析的操作步骤1.准备样品：将待观察的样品切割、打磨，使其表面平整，去除杂质。
如果样品是不导电的，需要进行导电处理，如镀一层金属薄膜。
2.真空系统准备：将样品放置在扫描电镜的样品台上，通过真空系统排除气体，以保证电子束的传输。
3.调试扫描电镜参数：根据样品的性质和分析需求，设置电子束的加速电压、电子枪的亮度、放大倍数等参数。
4.扫描电镜观察：启动扫描电镜的电子束，将电子束聚焦在样品表面，利用扫描线圈扫描样品表面，收集和放大逸出的电子信号，生成图像。
5.图像分析：通过软件分析图像，测量样品表面的形貌和组成，获取相关的形态参数和元素成分信息。
扫描电镜分析的应用领域扫描电镜广泛应用于材料科学、生物学、化学等领域的研究和分析。
具体应用包括： - 材料表面形貌分析：扫描电镜能够提供高分辨率的材料表面形貌信息，用于评价材料的纹理、晶格形貌等。
- 生物样品观察：扫描电镜可以观察生物样品的微观结构，包括细胞形态、器官结构等，对生物学研究有重要意义。
- 纳米材料研究：扫描电镜在纳米材料的研究中得到广泛运用，能够观察和分析纳米颗粒的大小、形状、分布等特征。
- 化学成分分析：扫描电镜结合能谱仪可以进行化学成分分析，通过测量逸出电子的能谱来确定材料的元素成分。
材料表征中的扫描电镜和X射线衍射分析
材料表征中的扫描电镜和X射线衍射分析随着材料科学的不断发展和应用领域的不断拓展，对材料结构和性质的研究也日趋深入。
而材料表征技术作为材料科学的一项重要支撑，一直占据着很重要的地位。
在各种材料表征技术中，扫描电镜和X射线衍射分析都是常用的手段之一，下面我将对这两种技术进行详细介绍。
一、扫描电镜扫描电镜即SEM，是通过电子束照射样品，利用与样品表面反射、透射和散射出来的电子产生的像来研究样品表面结构、电子束与样品的作用以及样品的成分等信息的一种表征手段。
经过适当的处理和放大后，样品表面的各种细节和微观形貌可以在图像上清晰地显示出来。
相比于光学显微镜，SEM具有更高的空间分辨率和更好的深层探测能力。
而在材料科学中，由于我们需要研究材料的表面形貌和微观结构，SEM成为了必不可少的技术手段之一。
在分析样品时，我们需要选择合适的加速电压，合理地进行样品制备和处理等步骤。
同时，SEM还可以与其他分析技术进行联用，如EDS（能量散射谱仪）等，进一步提升了SEM的应用范围和分析能力。
二、X射线衍射分析X射线衍射分析即XRD，是一种通过照射样品后分析其晶体结构和晶体学信息的技术手段。
原理是将X射线照射到样品上，样品的晶体结构会让X射线产生衍射，这些衍射可以被接收器捕捉到并记录下来，通过对衍射信号的处理，我们可以得到样品的晶体结构信息。
在材料科学中，XRD可以研究材料的晶格结构，晶体大小、方向、取向和应变等信息。
同时，通过对样品的XRD图谱进行分析，我们还可以确定样品的相组成，从而了解样品的化学成分，这也是XRD在材料表征中的一大优势。
在进行XRD分析时，我们需要选择合适的X射线波长、样品制备和处理方法等步骤。
同时，对于异构晶体或纳米晶体等情况，我们还可能需要进行择优取向或全息拍摄等特殊处理方式。
综上所述，SEM和XRD在材料表征中都是非常重要的技术手段，可以为我们研究材料的微观结构和成分提供很大的帮助。
当然，在实际应用中，我们还需要结合实验需求和技术特点来选用合适的表征手段，以达到最佳的分析效果。
扫描电镜分析讲解
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。
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
(b)酸浸纯化硅藻土SEM图
图5c.膨胀石墨内表面结构的SEM图
图5d.膨胀石墨碎片的SEM图
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
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。
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。
扫描电镜的基本结构和工作原理讲解
扫描电镜的基本结构和工作原理讲解扫描电镜（Scanning Electron Microscope，SEM）是一种常用的高分辨率显微镜，用于观察和研究微观世界中的样品。
它通过利用电子束与样品的相互作用，获取样品表面的形貌和成分信息。
本文将详细介绍扫描电镜的基本结构和工作原理。
一、基本结构扫描电镜主要由以下几个部分组成：1. 电子枪（Electron Gun）：电子枪是扫描电镜的核心部件之一，它产生高能电子束。
电子束的形成是通过热发射或场发射的方式，通过加热或加电场使金属阴极发射电子。
2. 准直系统（Condenser System）：准直系统用于聚焦和准直电子束。
它由准直透镜和聚焦透镜组成，能够将电子束聚焦成细小的束斑并准直。
3. 样品台（Sample Stage）：样品台是放置待观察样品的平台。
它通常具有微动装置，可以在水平和垂直方向上移动样品，以便于观察不同区域。
4. 扫描线圈（Scan Coils）：扫描线圈用于控制电子束在样品表面的扫描。
通过调节扫描线圈的电流，可以控制电子束的位置和扫描速度。
5. 检测器（Detector）：检测器用于接收样品表面反射、散射或发射的信号。
常用的检测器包括二次电子检测器和反射电子检测器。
6. 显示器和计算机系统：显示器用于显示扫描电镜获取的图像，计算机系统用于图像的处理和分析。
二、工作原理扫描电镜的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 电子束的产生：电子束由电子枪产生，通过加热或加电场的方式使金属阴极发射电子。
电子枪通常采用热阴极或场发射阴极。
2. 电子束的准直和聚焦：电子束经过准直系统的聚焦透镜和准直透镜，被聚焦成细小的束斑并准直。
3. 电子束与样品的相互作用：准直后的电子束通过扫描线圈控制在样品表面的扫描。
当电子束与样品相互作用时，会发生多种相互作用，包括二次电子发射、反射电子、散射电子等。
4. 信号的检测：样品表面反射、散射或发射的信号被检测器接收。
扫描电镜分析
1.1扫描电子显微镜电子光学原理1.1.1瑞利公式利用光学显微系统将细节放大，满足人眼分辨率可以接受的程度，最大分辨率可达到200nm(放大倍数1000倍)。
根据瑞利公式：Δr0=0.61λ/(Nsinα)其中：Δr0为辨率；λ为光源的波长；N为介质的折射率；α为孔径半角，即透镜对物点的张角的一半；N sinα称为数值孔径，常用N.A表示。
根据瑞利公式，提高分辩率的途径有：(1)增大数值孔径(N sinα)，即增大介质折射率N和数值孔径α；(2)减小照明光源波长λ。
在以空气为介质的情况下，光学透镜系统的N.A<1，采用油侵透镜，N.A max=1.35。
因此得：Δrmin=λ／2。
所以提高显微镜分辨率的根本途径是寻求一种波长更短的光源[2]！既然是光源限制了显微镜的放大倍数和分辨率的发展，人们自然会想到：要想提高显微镜的放大倍数和分辨率，就应该更换波长更短的光源。
随着人们对电磁波的认识，人们了解到：在一定的电压下电子束的波长可以达到零点几个纳米，使用电子束做为光源，显微镜的分辨率就可能提高几个数量级。
1.1.2扫描电镜成像图为扫描电镜原理示意图，由电子枪发射的电子束，经会聚镜、物镜缩小、聚焦，在样品表面形成一定能量和斑点直径的电子束。
在扫描线圈磁场作用下，作用在样品表面上的电子束将按一定时间、空间顺序作光栅或扫描。
电子束从样品中激发的二次电子，由二次电子收集器收集、由加速极加速至闪烁体转变成光信号，此信号经光导管到达光电倍增管再转变成电信号。
该电信号由视频放大器放大，输送到显像管栅极，调制显像管亮度，使之在屏幕上呈现亮暗程度不同的反映表面起伏(形貌)的二次电子像。
由于电子束在样品表面上扫描和显像管中电子束在荧光屏上扫描由同一扫描电路控制，保证了它们之间完全同步，即保证了“物点”和“像点”在时间和空间上的一一对应。
一般称一个像点为一个“图像单元”、一幅扫描图像近100万个图像单元。
正因为如此，才使得SEM不仅显示一般形貌，而且还能将样品局部化学元素、光、电和磁等性质差异以二维图像形式显示出来。
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。
扫描电镜分析技术
加速电压对分辨率的影响
工作距离对分辨率及景深的影响
探针电流对分辨率及信噪比的影响
10uA
20uA
40uA
30uA
背散射电子流
二次电子流
吸收电流
喷镀（Au、Pt、C…）
优点： （1）表面导电 → 降低荷电 （2）增加导热性能 → 降低电子束损伤 （3）增加信号激发效率 （4）降低操作技术要求 缺点： （1）样品表面细节可能被掩盖或者 尺寸发生改变 （2）成分信息和表面电位信息减弱或者消失
入射电子束在样品中激发出的各种信号
背散射电子：入射电子在样品中经散射后再从上表面射出来的电子。反映样品 表面不同取向、不同平均原子量的区域差别。
二次电子：由样品中原子外壳层释放出来，在扫描电子显微术中反映样品上表 面的形貌特征。
X射线：入射电子在样品原子激发内层电子后外层电子跃迁至内层时发出的光子。
(IP)
Iｉｎ＝Iｏｕｔ (IBSE)
镀层
ISE
e- e- e样品 e-
吸收电流(Iａｂ)
ee- ee23
5 Pa
空气浓度
10 Pa
消除荷电 20 Pa
20mm
样品: 纸张 加速电压: 15kV 压力: 5～20Pa
• 成像方式及所用的调制信号 • 二次电子像的分辨率约为5-10nm，背反射电子像的分 辨率约为50-200nm。X射线的深度和广度都远较背反 射电子的发射范围大，所以X射线图像的分辨率远低 于二次电子像和背反射电子像。
景深
• • 景深是指一个透镜对高低不平的试样各部位能同时聚焦成像的一个能力范围。 扫描电镜的景深为比一般光学显微镜景深大100-500倍，比透射电镜的景深大 10 倍。
俄歇电子：入射电子在样品原子激发内层电子后外层电子跃迁至内层时，多余 能量转移给外层电子，使外层电子挣脱原子核的束缚，成为俄歇电子。 透射电子 :电子穿透样品的部分。这些电子携带着被样品吸收、衍射的信息，用 于透射电镜的明场像和透射扫描电镜的扫描图像, 以揭示样品内部微观结构的形 貌特征。
扫描电镜分析简介
扫描电镜分析简介扫描电镜（Scanning Electron Microscopy，SEM）是一种常用的材料分析技术，通过表面扫描电子束所产生的电子与样品表面相互作用，测量和分析电子束与样品之间的相互作用现象，得到图像和各种表征参数，从而实现对样品微观结构的观察和分析。
SEM的工作原理是将样品置于真空条件下，利用电子枪产生高能电子束，以扇形或螺旋形的方式扫描在样品表面，当电子束与样品相互作用时，部分电子进入样品表面产生的电子云，将原本在电子束路径上不可见的电子转化为可见的信号。
这种信号包括二次电子（Secondary Electrons, SE）和反射电子（Backscattered Electrons, BSE）两种，二次电子主要来自于样品表面物质的元素分布和拓扑结构，反射电子则主要来自于电子束与原子核的碰撞反射。
通过收集、放大和检测这些反射电子，就可以获取样品的电子图像。
SEM与传统的光学显微技术相比，具有以下优点：1.高分辨率：SEM的分辨率可达到亚纳米级别，能够观察到更小的细节和粒子。
2.能够观察非导电材料：相对于传统的透射电镜，SEM可以直接观察非导电材料，不需要特殊的样品制备。
3.大深度焦距：SEM具有较大的深度焦距，可以获得更清晰的三维像。
4.显示能力强：SEM可以生成高对比度的图像，并且具有较强的深度感。
5.多功能性：SEM除了观察样品表面形貌外，还可以进行成分分析、晶体结构分析、导电性测量等多种功能。
SEM主要应用于材料研究、生物医学、纳米科学等领域。
在材料研究中，SEM常用于观察材料的晶体形貌、断口形貌、金属表面的腐蚀和磨损等。
在纳米科学领域，SEM可以用于观察纳米材料的形貌和尺寸分布，同时还可以通过能谱分析技术，得到不同区域的元素组成。
在生物医学中，SEM可以观察细胞结构、病毒和细菌等微生物形态特征，对研究细胞生物学、病理学等具有重要意义。
为了更好地进行SEM分析，需要注意以下几个方面的问题：1.样品制备：样品要求具有一定的导电性，通常需要进行金属镀膜或者冷冻干燥等处理才能满足要求。
纳米材料扫描电镜分析
金刚石微粒的形状为近似的球形以及所
产生的团聚效应。经过这样初步的形貌
分析，可以为我们进一步对样品进行测
试提供参考。同时，就本样品而言，由
于团聚效应是影响纳米金刚石性能的主
要因素，本来形态规整的纳米金刚石微
粒由于团聚使得团聚体表面粗糙，降低
了材料性能.。
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2
2.扫描电镜的工作原理
由热阴极发射出的电子聚焦、加速，在 栅极与阳极之间形成一个笔尖状的具有很高 能量的电子束斑（交叉斑），称之为电子源。 这个电子束斑再经聚光镜（磁透镜）压缩， 会聚成极细的电子束聚焦在样品表面上，这 个高能量细聚焦的电子束在扫描线圈作用下， 在样品表面上扫描，与样品相互作用，激发 产生各种物理信号。
图 电子检测器
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30nm的纳米金刚石样品在扫描电镜下的 成像图片
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图 30nm纳米金刚石扫描电镜
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上图为经过粒度测试，均值粒度为 30nm的纳米金刚石样品在扫描电镜下的 成像图片。在不同的放大倍数下，扫描 电镜图下方的标尺相应变化，便于我们 直观的估计试样的大致粒度。
由图片可以清晰地看到，纳米
纳米材料扫描电镜分析
形貌观察与分析
.
1
1.什么是纳米材料的形貌？
材料的形貌尤其是纳米材料的形 貌是材料分析的重要组成部分，材 料的很多物理化学性能是由其形貌 特征所决定的。对于纳米材料，其 性能不仅与材料颗粒大小还与材料 的形貌有重要关系。因此，纳米材 料的形貌分析是纳米材料的重要研 究内容。形貌分析主要内容是分析 材料的几何形貌、材料的颗粒度、 颗粒的分布以及形貌微区的成分和 物相结构等方面。
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4
图 扫描电镜原理示意图
仪器分析扫描电镜解读
三 、 结 构 特 征 及 工 作 原 理
KYKY-EM3200总体结构
KYKY-EM3200将具有一定能量的电子束与样品相互 作用，激发出物理信号。其主要包括电子光学镜 筒、样品室、真空系统和电器柜控制等部分。 1.电子光学镜筒 KYKY-EM3200电子光学镜筒能够产生和聚焦电 子书，最后形成一个直径很小的束斑打在样品上。 电子光学镜筒有电子枪、电磁对中系统、双聚光 镜、镜筒隔断阀、物镜、扫描线圈组件、消像散 器、电子探测装置等组成。
KYKY-EM3200型扫描电子显微镜
目录
一、概述 二、主要用途及适用范围 三、结构特征及工作原理 四、操作规程 五、仪器的日常维护及保养
一、概述
KYKY-EM3200型数字化扫描电子显微镜（简 称KYKY-EM3200）是一种研究物体围观 结构的大型精密电子光学仪器。同构聚焦 电子束在试样表面逐点扫描，接收激发出 的物理信号，形成图像。KYKY-EM3200 具有以下特点： 1.具有景深大地特点，适用于粗糙的表面和断 口的分析观察；图像富有立体感、真实感， 易于识别和解释。
7.装上信灯丝，在20倍光学显微镜下，调整灯丝尖端使之位 于栅帽的中间。 8.顺时针旋转栅帽里的铜环，使灯丝尖与栅帽口平行，将灯 丝尖端调到与栅帽口的中间。 9.逆时针旋转栅帽5~6刻度，相当于灯丝尖端至栅帽口外端 面距离为125~150um，并再次调整灯丝尖端处于栅帽口 中间。 10.装上灯丝组件。 11.检查密封圈，装上枪盖帽。 12.关电子枪放气开关（GUN VENT）。 13.如果高真空满足要求，打开VI，加高压和灯丝，获得电子 束。 14.放大倍数在500~1000X时，在选区位置观察亮度表，检 查灯丝的饱和度及信号强度。若亮度偏低（与旧灯丝相 比较），可能机械对中不好，及灯丝变形，达到饱和。 若灯丝发射偏高，可以通过调节灯丝尖端至栅帽的距离 （增大）和调节栅偏压电阻，使灯丝达到饱和。
扫描电镜分析原理
扫描电镜分析原理扫描电镜（Scanning Electron Microscope，SEM）是一种通过扫描样品表面并检测由样品放射出的电子来获得样品表面形貌和成分的仪器。
SEM利用高能电子束与样品相互作用，通过分析电子束与样品之间的相互作用来获得样品的各种信息。
其工作原理如下：1.电子源：SEM中使用的电子源通常为热阴极发射电子源，通过升高阳极电压，使电子从热阴极发射出来。
发射的电子束通过一系列电子透镜系统聚焦并加速到一定的能量。
2.样品制备：在进行SEM观察前，需要对样品进行制备处理。
常见的样品制备方法包括金属喷镀、碳喷镀、冷冻切片、离子切割等。
制备后的样品需要放置在真空环境下进行观察。
3.电子束与样品的相互作用：电子束在与样品相互作用时，会发生多种相互作用，包括散射、透射、吸收等。
这些相互作用会导致电子束的改变，从而提供了关于样品形貌和成分的信息。
4.信号检测：SEM通过检测从样品表面散射出的电子来获取图像。
这些散射出的电子经过各种探测器的接收和放大后，转化为电子图像。
常见的探测器包括二次电子探测器和反向散射电子探测器。
- 二次电子探测器（Secondary Electron Detector，SED）: SED可以检测到样品表面发射出的二次电子。
二次电子的发射数量与样品表面的形貌相关，可以获得样品表面形貌的信息。
- 反向散射电子探测器（Backscattered Electron Detector，BED）: BED可以检测到电子束与样品中原子核的相互作用产生的反向散射电子。
反向散射电子的能量与样品中元素的原子序数相关，可以用以获得样品的成分信息。
5.图像形成：通过对来自探测器的信号进行处理和放大，得到由电子束在样品上扫描过程中记录下来的图像。
这些图像可以以灰度图的形式来展示样品表面的形貌和成分信息。
总结起来，SEM利用高能电子束与样品相互作用，通过探测从样品表面散射出的电子来获取样品表面形貌和成分的信息。
电镜扫描分析2篇
电镜扫描分析2篇第一篇：电镜扫描分析电镜扫描分析是一种高分辨率显微技术，它可以将样品表面的微观结构、形态和成分以高分辨率、高灵敏度的数字化图像进行观测、分析和表征。
电镜扫描分析技术在材料科学、生物医学、地质矿物学、纳米技术等领域广泛应用，已成为现代材料科学研究的必备手段之一。
电镜扫描分析的基本原理是利用电子束扫描样品表面，通过测量和记录散射电子、二次电子、反射电子、背散射电子等信号的强弱，获取样品表面的微观形态和成分信息。
电子束在扫描样品表面时，会与样品表面的原子和分子发生相互作用，产生各种信号。
这些信号通过相应的检测器采集，经过数字化处理和图像重构，最终呈现出具有高分辨率、高对比度和高灵敏度的数字化图像。
电镜扫描分析技术有多种类型，如传统扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、扫描透射电镜（STEM）等。
其中，SEM是最常用的电镜扫描分析技术之一。
SEM利用电子束扫描样品表面，测量样品表面的二次电子信号，通过控制扫描线圈和检测器的位置，可以获得样品表面的图像信息。
SEM可以对样品进行快速成像，分辨率高，具有纵向大深度、便于表面形态、纹理等细节的分析特点。
电镜扫描分析技术在许多领域的应用已经得到广泛认可，包括微电子学、半导体、陶瓷、金属、医学生物、材料科学、纳米技术、环境监测等。
电镜扫描分析技术能够提供高分辨率、高对比度、高灵敏度的数字化图像和成分分析，对于研究微观结构、分析成分、表征物理化学性能等具有非常重要的作用。
在今后的科技领域，电镜扫描分析技术将会得到更广泛的应用。
第二篇：电镜扫描分析的应用电镜扫描分析技术是一种重要的样品表面成像技术，具有高分辨率、高对比度和高灵敏度等特点，已经广泛应用于材料、化学、生物、医学等领域。
下面是电镜扫描分析在不同领域的应用举例：材料科学：电镜扫描分析技术在材料领域的应用范围广泛，如半导体、金属、陶瓷、塑料等材料的成分分析、热处理效果、表面形貌分析等。
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图5c.膨胀石墨内表面结构的SEM图
图5d.膨胀石墨碎片的SEM图
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
在850℃的温度下，硅藻土 中的硅藻壳的微孔结构让然保 持完好，并没有在此温度下遭 到破坏，四种调湿材料的整体 结构都比较疏松，表面都有丰 富的孔洞。
从图(d)可以看出，样品4 具有其它三种调湿材料没有的 独特的表面形貌，其表面具有 很多球型的凹坑，并且每个凹 坑又具有无数的硅藻壳碎片的 圆柱形的通孔，所以在进行调 湿性能实验时，其具有比其他 三种调湿材料更好的调湿性能。
是由厚度在100 nm以下的微鳞片石墨组成的。
1 聚硅氧烷陶瓷微珠坯体的形态、尺寸及形成过程
(1)固化时间对微珠的形态、尺寸及形成过程的影响
(a)300℃,2h
(b)300 ℃,6h
(c)300℃,10h
通过观察体系在300℃下固化2h、6h、10h后固化产物的扫 描电镜（SEM）照片，研究固化时间对微珠的形态及形成过程 的影响。
图1(c) 为超疏水铝合金表面微细结构侧面的扫描电镜照片。可以观 察到，构成这种“迷宫”结构的微米级凸台上又分布有许多纳米级的 凸台，这些纳米级的凸台层层叠加成台阶状分布，这就形象的说明了 超疏水铝合金表面上具有了微纳米双重粗糙度的结构。
图1(d) 是水滴在超疏水铝合金表面上的接触角照片，接触角约为 156°。
(2)固化温度对微珠的形态、尺寸及形成过程的影响
(a)250℃
(b)280℃
(c)300℃
上图所示为分别在 250℃、280℃、300℃下固化10h合成的 微珠的 SEM 照片。从图中可以看出固化时间相同，随着固化温 度的升高，得到的微珠越完整，球形度也越好，粒径越小。
氮气气氛下不同温度热解 1h后SEM照片。热解温度 <1200 ℃时， 微珠形貌保持圆球形态，表面光滑，产物为非晶态 SiOC 陶瓷微珠。 当温度到达 1400 ℃时，表面变得粗糙，析出许多细小颗粒，微珠 出现破损，生成了SiO2和SiC晶粒。
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。
硅藻土基调湿材料的形貌分析
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。
图4. MB8镁合金试样经微弧氧化处理后氧化镁陶瓷层的结构
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。
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。
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
(b)酸浸纯化硅藻土SEM图
(a)×5000
(b)×5000
(c)×5000
(d)×5000
烧结温度为1150 ℃，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
左图是烧结温1150 ℃，四种调湿材料的 扫描电镜图。如图所 示，在5000倍的放大 倍数下，1150 ℃的温 度下，仍然可以看到 硅藻土中的硅藻壳的 微孔结构，但是在此 温度下微孔结构遭到 了较大程度的破坏， 这极大的影响了调湿 材料的调湿性能。同 时，由于圆盘状硅藻 土在混合球磨过程中 遭到了破坏，但是也 仍然保持着其独有的 多孔结构，这些硅藻 壳碎片层层堆积形成 了大量不规则的微孔 以及硅藻壳碎片上的 规则的孔结构。
(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。
扫描电镜的应用
组员：张海媛 邓青沂 褚鹏
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。
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。
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。
图5a.膨胀石墨外观的SEM图
图.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。