sem实验报告
扫描电子显微镜实验报告
扫描电子显微镜实验报告扫描电子显微镜实验报告引言：扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope，SEM）是一种现代化的显微镜技术，可用于观察微观尺度的物体表面形貌和结构。
本实验旨在通过使用扫描电子显微镜，对不同样本进行观察和分析，以了解其微观结构和特征。
实验方法：本次实验使用的扫描电子显微镜为型号为SEM-1000，工作电压为10 kV。
首先，准备好待观察的样本，包括金属表面、植物细胞和昆虫翅膀等。
接下来，将样本放置在扫描电子显微镜的样品台上，并调整好位置。
然后，打开电子显微镜的电源，调节电压和放大倍数，以获得清晰的图像。
最后，通过控制显微镜上的控制杆，移动电子束和样品，以获取不同角度和放大倍数下的图像。
实验结果：1. 金属表面观察：在扫描电子显微镜下，金属表面的微观结构和特征得以清晰展现。
可以观察到金属表面的晶粒结构、颗粒大小和形态等信息。
通过调整电子束的角度和放大倍数，可以更加详细地观察到金属表面的纹理和缺陷。
这些观察结果对于研究材料的力学性能和表面处理等方面具有重要意义。
2. 植物细胞观察：通过扫描电子显微镜，我们可以深入研究植物细胞的微观结构。
观察到的细胞表面纹理、细胞壁的厚度和孔隙等特征，有助于理解植物细胞的生长和发育过程。
此外，通过显微镜的高分辨率成像，可以观察到细胞器如叶绿体、核糖体等的形态和分布情况，进一步揭示细胞的功能和代谢过程。
3. 昆虫翅膀观察：昆虫翅膀是自然界中一种独特的结构，通过扫描电子显微镜的观察，我们可以更好地了解其微观特征。
昆虫翅膀表面常常具有复杂的纹理、鳞片和毛发等结构，这些结构对于昆虫的飞行和保护具有重要作用。
通过扫描电子显微镜的高分辨率成像，我们可以观察到昆虫翅膀表面的微观结构，揭示其形成和功能机制。
讨论与结论：通过本次实验，我们深入了解了扫描电子显微镜的原理和应用。
扫描电子显微镜具有高分辨率、高放大倍数和广泛的适用范围等优点，对于研究材料科学、生物学和昆虫学等领域具有重要意义。
sem实验报告
电子显微镜一、实验目的1、了解并掌握电子显微镜的基本原理；2、初步学会使用电子显微镜;并能够利用电子显微镜进行基本的材料表面分析..二、实验仪器透射电镜一是由电子光学系统照明系统、成像放大系统、电源和真空系统三大部分组成..本实验用S—4800冷场发射扫描电子显微镜..实验原理电子显微镜有两类：扫描电子显微镜、透射电子显微镜;该实验主要研究前者..一扫描电子显微镜SEM由电子枪发射的电子束;经会聚镜、物镜聚焦后;在样品表面形成一定能量和极细的最小直径可以达到1-10nm电子束..在扫描线圈磁场的作用下;作用在样品表面上的电子束将按一定时间、空间顺序作光栅扫描..电子束从样品中激发出来的二次电子;由二次电子收集极;经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..该电信号经视屏放大器放大;输送到显像管栅极;调制显像管亮度;使之在屏幕上呈现出亮暗程度不同的反映表面起伏的二次电子像..由于电子束在样品表面上的扫描和显像管中电子束在荧屏上的扫描由同一扫描电路控制;这就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..扫描电镜的工作原理如图1..图1 扫描电镜的工作原理高能电子束轰击样品表面时;由于电子和样品的相互作用;产生很多信息;如图2所示;主要有以下信息：图2 电子束与样品表面作用产生的信息示意图1、二次电子：二次电子是指入射电子束从样品表面10nm左右深度激发出的低能电子＜50eV..二次电子的产额主要与样品表面的起伏状况有关;当电子束垂直照射表面;二次电子的量最少..因此二次电子象主要反映样品的表面形貌特征..2、背散射电子象：背散射电子是指被样品散射回来的入射电子;能量接近入射电子能量..背散射电子的产额与样品中元素的原子序数有关;原子序数越大;背散射电子发射量越多因散射能力强;因此背散射电子象兼具样品表面平均原子序数分布也包括形貌特征..3、X射线显微分析：入射电子束激发样品时;不同元素的受激;发射出不同波长的特征X射线;其波长λ与元素原子序数Z有以下关系即莫斯莱公式：ν=hc/λ=KZ-σ2SEM主要特点1景深长视野大2样品制备简单3分辨本领高4样品信息丰富SEM样品的制备试样制备技术在电子显微术中占有重要的地位;它直接关系到电子显微图像的观察效果和对图像的正确解释..扫描电镜的最大优点是样品制备方法简单;对金属和陶瓷等块状样品;只需将它们切割成大小合适的尺寸;用导电胶将其粘接在电镜的样品座上即可直接进行观察..对于非导电样品如塑料、矿物等;在电子束作用下会产生电荷堆积;影响入射电子束斑和样品发射的二次电子运动轨迹;使图像质量下降..因此这类试样在观察前要喷镀导电层进行处理;通常采用二次电子发射系数较高的Au;Pt或碳膜做导电层;膜厚控制在几nm左右.. 二透射电子显微镜TEM透射电子显微镜结构包括两大部分：主体部分和辅助部分..主体部分包括照明系统、成像系统和像的观察和记录系统..辅助部分包括真空系统和电气系统..现代的高性能电镜一般有5个透镜组成：双聚光镜和3个成像透镜物镜、中间镜和投影镜..1、照明系统：由电子枪和聚光镜组成;其功能为成像系统提供一个亮度大、尺寸小的照明光斑..亮度是由电子枪的发射强度及聚光镜的使用相差十多倍有关;而光斑的大小有电子枪和聚光镜性能决定..由于电子显微镜一般在万倍以上的高放大倍率下工作;而荧光屏的亮度与放大倍率的平方成反比;因此电子枪的照明亮度至少是光学显微镜的105倍..在电子显微镜中;电子枪是发射电子的照明源;由阴极、栅极和阳极组成..阴极是灯丝;由0.03-0.1mm的钨丝做成V型..栅极是控制电子束的形状和发射强度通过加一个比阴极更低的负电位..阳极是使阴极电子获得较高能量;形成高速定向电子流..2、成像系统：由物镜、中间镜和投影镜组成..其中物镜是最重要的;因为分辨率是由物镜决定;其他两个透镜的作用是把物镜所形成的一次象进一步放大..成像可分为两个过程：一是平行光束受到具有周期性特点物样的散射作用;形成各级衍射谱;即物的信息通过衍射谱呈现出来；二是各级衍射谱通过干涉重新在像平面上形成反映物的特征的像..从物样不同地点发出的同级平行衍射波经过透镜后;都聚焦到后焦面的同一点;参与成像的次级波越多;叠加的像与物越逼真;因此要形成传统意义上的像;除透射束外;至少需要一个次级衍射束参与..当中间镜的物平面与物镜的像平面重合;荧光屏上得到放大的像;若中间镜的物平面与物镜的后焦面重合;荧光屏上得到放大的衍射花样;中间镜在TEM中起到总的调节放大倍数的作用..3、衍射花样和晶体的几何关系晶体对电子的散射如图3所示;一束波长为l的单色平面电子波;被一组面间距为d的晶面散射的情况..相邻晶面的散射电子束的光程差为d=SR+RT=2dsinθ 1散射束干涉加强的条件：光程差等于波长的整数倍;即2dsinθ=nλ 2d代表晶体的特征;l代表电子束的特征;q则表示他们之间的几何关系..图3 晶体对电子的散射倒易点阵：设a、b、c为正空间单胞的三个初基矢量;相对应的倒空间的三个初基矢量为a*、b*、c*..如果倒易点阵中的某一倒易点的倒易矢量为g hkl;表示为：g hkl= ha*+kb*+lc*..g hkl垂直于正空间点阵的h k l面;并且| g hkl |=1/d hkl;d hkl是h k l面的面间距..产生衍射的条件：对面心立方晶体;h、k、l指数全奇或全偶；对体心立方晶体;h+k+l=偶数..电子衍射的几何关系：晶体处于O1位置;倒易点G落在球面上;相应荧光屏上的衍射斑点为G’’;O’’是荧光屏上透射斑点..如图4所示..球心处的角为2θ注意不是θ;L为样品到荧光屏的距离..则r=Ltan2θ式中r为荧光屏上衍射斑点到透射斑点的距离..又2dsinθ=l一级衍射;由于θ很小;tan2θ»sin2θ»2θ..得到：rd=Lλ在恒定实验条件下;Lλ是常数;称为仪器常数;因此在衍射谱上通过测得衍射斑点到透射斑点的距离;就能得到相应衍射点对应的面间距注意衍射点对应于正空间中晶面族..电镜中使用的电子波长很短;因此反射球的半径1/λ很大;而产生电子衍射的θ很小;故可视反射球的有效部分为平面——反射面..电子衍射实际上将晶体的倒易点阵与反射面图4 电子衍射的几何关系相截的部分投影到荧光屏上;Lλ为其放大倍数..立方系的电子衍射谱：标定立方系的电子衍射谱：因为常见的金属及很多物质的晶体结构都是立方系结构;立方系中晶面指数与晶面间距的关系：1/d2=h2+k2+l2/a2选择三个衍射斑点P1、P2、P3与中心透射斑点O构成平行四边形;其对应的倒易矢量g1、g2是为不共方向最短和次短的倒易矢量;测量其长度ri..计算对应与这些斑点的d值;根据已知晶体的参数由PDF卡片查的;决定每个斑点的指数注意;至此仅知斑点所属的晶面族..用试探法选择一套指数;使其满足：h3;k3;l3=h1;k1;l1+h2;k2;l2;也可以测量OP1与OP2之间的夹角;计算导出P1、P2的指数..根据晶带定律得到晶带指数;也即为晶体的取向..三、实验内容1、放入ZnO纳米棒样品;通过调节观察样品的二次电子像；2、观察Cu的断口材料;并且对析出相进行成分分析；3、标定电子衍射谱..四、实验数据及分析1.将制备好的ZnO纳米棒样品放入样品室;由于样品的半导体性质;为了避免电荷累积;设置较低的电压5 kV ;通过控制面板实现调节放大倍数;粗、微调焦等得到ZnO表面的较清晰形貌..如下图 5 为ZnO纳米棒的较清晰形貌..图5 ZnO纳米棒二次电子像2.实验中李老师将一Cu导线剪切一小段制成金属Cu的断口样品;观测Cu断口表面的形貌图..大概过程如下：将样品放入样品室;设置电压为20.0kV;工作距离15;通过控制面板实现调节放大倍数;通过控制面板实现调节放大倍数;粗、微调焦等得到Cu表面的较清晰形貌..如下图6为Cu断口表面的二次电子像..从图中我们可以看出一些杂质的析出相;其所含的元素见下面的实验内容..图6 Cu断口表面的二次电子像谱图处理:没有被忽略的峰处理选项: 所有经过分析的元素已归一化重复次数= 1标准样品:O SiO2 1-Jun-1999 12:00 AMCu Cu 1-Jun-1999 12:00 AMZn Zn 1-Jun-1999 12:00 AM元素重量原子百分比百分比O K 0.02 0.07Cu K 89.43 89.65Zn K 10.55 10.28总量100.00从上面的实验数据可以看出;样品铜中还含有Zn;O等杂质元素..3 标定电子衍射谱单晶硅的电子衍射图像见附图;从衍射图上测得：r1=1.5cm;r2=1.5cm;r3=2.2cm..实验中：L=80cm;加速电压为100Kv;可得电子波长λ=0.0037nm..单晶硅为面心立方结构;晶格常数：a=0.543nm..由 L rd L d r λλ=⇒= 及d =;得arL λ=代入相关数据后0.543 1.5 2.750.003780⨯==⨯; 2221118h k l ++≈ 10.543 1.5 2.750.003780⨯==⨯;2222228h k l ++≈ 20.543 2.2 4.040.003780⨯==⨯;22233316h k l ++≈ 3 单晶硅为面心立方;对面心立方晶体;h;k;l 指数为全奇或全偶..又对于立方系有：h3;k3;l3=h1;k1;l1+h2;k2;l2可得一组解为：111,,h k l =2;2;0;222,,h k l =2;2;0;333,,h k l =4;0;0.. 标出的指数见后面附图..。
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。
电子材料分析实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 熟悉电子材料的分析方法及其原理；2. 学习使用电子显微镜等仪器对电子材料进行微观结构分析；3. 通过实验，掌握电子材料微观结构分析的基本技能。
二、实验原理电子材料是指用于电子工业、电子设备中的材料，具有导电、导热、绝缘、磁性等特性。
本实验主要利用电子显微镜对电子材料的微观结构进行分析，包括形貌观察、成分分析等。
1. 扫描电子显微镜（SEM）原理：利用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像，通过二次电子发射、背散射电子等信号，得到试样表面的微观形貌图像。
2. 透射电子显微镜（TEM）原理：利用电子束穿过试样，通过衍射和透射现象，得到试样内部的微观结构信息。
三、实验设备1. 扫描电子显微镜（SEM）一台；2. 透射电子显微镜（TEM）一台；3. 样品制备设备；4. 计算机及图像处理软件。
四、实验材料1. 电子材料样品：金属、半导体、陶瓷等；2. 样品制备材料：样品台、导电胶、离子溅射等。
五、实验步骤1. 样品制备：将电子材料样品切割成合适尺寸，进行离子溅射减薄，制备成薄膜样品。
2. SEM观察：将制备好的薄膜样品放置在样品台上，利用SEM观察样品的表面形貌。
3. TEM观察：将制备好的薄膜样品放置在样品台上，利用TEM观察样品的内部结构。
4. 图像处理与分析：利用计算机及图像处理软件对SEM和TEM图像进行处理，分析样品的微观结构。
六、实验结果与分析1. SEM观察结果：通过SEM观察，发现样品表面存在明显的晶粒，晶粒大小不一，部分晶粒之间存在位错、孪晶等缺陷。
2. TEM观察结果：通过TEM观察，发现样品内部晶粒结构较为完整，晶粒大小与SEM观察结果基本一致。
在TEM图像中，观察到部分晶粒之间存在位错、孪晶等缺陷。
3. 图像处理与分析：通过对SEM和TEM图像的处理与分析，得出以下结论：（1）样品表面存在明显的晶粒，晶粒大小不一，部分晶粒之间存在位错、孪晶等缺陷。
（2）样品内部晶粒结构较为完整，晶粒大小与表面形貌基本一致。
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。
电子显微镜实验报告
一、实验名称电子显微镜技术二、实验目的1. 了解扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）的基本原理和结构。
2. 掌握电子显微镜的样品制备和操作方法。
3. 通过观察样品的微观结构，了解材料的形貌、内部组织结构和晶体缺陷。
三、实验仪器1. 扫描电子显微镜（SEM）：型号为Hitachi S-4800。
2. 透射电子显微镜（TEM）：型号为Hitachi H-7650。
3. 样品制备设备：离子溅射仪、真空镀膜机、切割机、研磨机等。
四、实验内容1. 扫描电子显微镜（SEM）实验（1）样品制备：将待观察的样品切割成薄片，用离子溅射仪去除表面污染层，然后用真空镀膜机镀上一层金属膜，以增强样品的导电性。
（2）操作步骤：① 开启扫描电子显微镜，调整真空度至10-6Pa。
② 将样品放置在样品台上，调整样品位置，使其位于物镜中心。
③ 设置合适的加速电压和束流，调整聚焦和偏转电压，使样品清晰成像。
④ 观察样品的表面形貌，记录图像。
（3）结果分析：通过观察样品的表面形貌，了解材料的微观结构，如晶粒大小、组织结构、缺陷等。
2. 透射电子显微镜（TEM）实验（1）样品制备：将待观察的样品切割成薄片，用离子溅射仪去除表面污染层，然后用真空镀膜机镀上一层金属膜，以增强样品的导电性。
（2）操作步骤：① 开启透射电子显微镜，调整真空度至10-7Pa。
② 将样品放置在样品台上，调整样品位置，使其位于物镜中心。
③ 设置合适的加速电压和束流，调整聚焦和偏转电压，使样品清晰成像。
④ 观察样品的内部结构，记录图像。
（3）结果分析：通过观察样品的内部结构，了解材料的微观结构，如晶粒大小、组织结构、缺陷等。
五、实验结果与讨论1. 扫描电子显微镜（SEM）实验结果：通过观察样品的表面形貌，发现样品表面存在大量晶粒，晶粒大小不一，且存在一定的组织结构。
在样品表面还观察到一些缺陷，如裂纹、孔洞等。
2. 透射电子显微镜（TEM）实验结果：通过观察样品的内部结构，发现样品内部晶粒较小，且存在一定的组织结构。
扫描电子显微镜实验报告
扫描电子显微镜实验报告本实验旨在通过使用扫描电子显微镜（SEM）对样品进行观察，以了解其表面形貌和微观结构。
SEM是一种能够以高分辨率观察样品表面形貌的显微镜，其分辨率通常可达纳米级别，因此在材料科学、生物学、医学等领域具有广泛的应用价值。
在本次实验中，我们选择了一块金属样品作为观察对象，首先将样品表面进行必要的处理，以确保获得清晰的观察结果。
处理过程包括去除表面杂质、涂覆导电膜等步骤，这些步骤对于保证样品表面的导电性和平整度至关重要。
接下来，我们将样品放置在SEM的样品台上，并调整好加速电压、放大倍数等参数，确保获得清晰的图像。
随后，我们通过SEM观察软件对样品进行扫描，获得了其表面的高分辨率图像。
通过观察这些图像，我们可以清晰地看到样品表面的微观结构，包括晶粒的形貌、表面的粗糙度等信息。
在观察过程中，我们还注意到了一些有趣的现象，比如样品表面的微观凹凸结构、晶粒的排列方式等。
这些信息对于我们深入了解样品的性质和特点具有重要意义。
通过本次实验，我们不仅学会了如何正确地使用扫描电子显微镜进行样品观察，还深入了解了SEM在材料科学研究中的重要应用。
SEM可以帮助我们观察样品的微观结构，揭示材料的性质和特点，为材料设计和工程应用提供重要参考。
总的来说，本次实验取得了良好的效果，我们成功地使用SEM观察了金属样品的微观结构，获得了清晰的图像和有价值的信息。
这将为我们今后的研究工作提供重要的参考和支持。
同时，我们也意识到在实验过程中仍然存在一些需要改进的地方，比如样品处理的细节、参数的选择等，这些都需要我们在今后的实验中加以改进和完善。
通过本次实验，我们对扫描电子显微镜的原理和应用有了更深入的理解，这将为我们今后的科研工作和学习提供重要的帮助。
我们相信，在今后的工作中，将能够更好地运用SEM这一强大的工具，为科学研究和工程应用做出更大的贡献。
电子扫描显微镜实验报告
电子扫描显微镜实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是熟悉电子扫描显微镜（SEM）的工作原理、操作方法，并通过实际观察样品，获取微观结构的图像和信息，为材料科学、生物学等领域的研究提供有力的支持。
二、实验原理电子扫描显微镜是利用聚焦的电子束在样品表面扫描，产生二次电子、背散射电子等信号，通过探测器收集这些信号并转化为图像。
其工作原理基于电子与物质的相互作用，电子束的能量和束斑大小决定了成像的分辨率和景深。
三、实验仪器与材料1、仪器：电子扫描显微镜（型号：＿____）2、材料：金属样品（如铜、铝）、生物样品（如细胞切片）、半导体样品（如硅片）四、实验步骤1、样品制备金属样品：经过切割、研磨、抛光等处理，以获得平整光滑的表面。
生物样品：经过固定、脱水、切片、染色等处理，使其能够在电子束下保持结构稳定。
半导体样品：采用化学腐蚀或机械抛光的方法，去除表面损伤层。
2、仪器操作打开电子扫描显微镜的电源，等待仪器预热至稳定状态。
将制备好的样品放入样品室，使用样品台的调节装置，将样品准确地定位在电子束的照射区域。
选择合适的加速电压、工作距离、放大倍数等参数。
进行聚焦和像散校正，使图像清晰。
3、图像采集与处理启动图像采集系统，获取样品的扫描图像。
对采集到的图像进行亮度、对比度、色彩等方面的调整，以突出样品的特征。
五、实验结果与分析1、金属样品观察到金属表面的微观形貌，如晶粒大小、晶界分布等。
分析了表面的缺陷，如划痕、孔洞等。
2、生物样品清晰地看到细胞的结构，如细胞膜、细胞核、细胞器等。
能够观察到细胞之间的连接和相互作用。
3、半导体样品显示出半导体表面的晶格结构和缺陷。
对表面的杂质分布进行了初步分析。
六、实验注意事项1、样品制备过程中要避免引入污染和损伤，以保证观察结果的准确性。
2、操作电子扫描显微镜时，要严格按照操作规程进行，避免误操作导致仪器损坏。
3、在图像采集和处理过程中，要注意参数的选择和调整，避免过度处理导致图像失真。
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。
电镜_实验报告
一、实验名称扫描电子显微镜（SEM）实验二、实验目的1. 了解扫描电子显微镜的原理和结构；2. 掌握扫描电子显微镜的使用方法和操作技巧；3. 通过扫描电子显微镜观察样品的表面形貌和微观结构；4. 分析和解释实验结果。
三、实验原理扫描电子显微镜（SEM）是一种利用高能电子束扫描样品表面，产生二次电子、背散射电子和透射电子等信号，通过信号检测和放大，在荧光屏上显示样品表面形貌和微观结构的分析仪器。
扫描电子显微镜具有高分辨率、高放大倍数、高亮度等特点，广泛应用于材料科学、生物学、地质学等领域。
四、实验仪器与样品1. 实验仪器：扫描电子显微镜（SEM）、样品台、样品夹具、样品制备设备等；2. 样品：金相样品、生物样品、地质样品等。
五、实验步骤1. 样品制备：将待观察的样品进行表面处理，如抛光、腐蚀等，然后进行喷金、碳膜等表面处理，以提高样品的导电性和反射率；2. 样品安装：将处理好的样品安装在样品台上，确保样品与样品台接触良好；3. 仪器调试：开启扫描电子显微镜，进行电压、电流、加速电压等参数的调整，以达到最佳的观察效果；4. 扫描观察：在荧光屏上观察样品表面形貌，根据需要调整放大倍数、扫描速度等参数；5. 数据采集：通过CCD相机或图像采集卡，将观察到的样品图像采集到计算机中；6. 图像分析：对采集到的图像进行分析，解释实验结果。
六、实验结果与分析1. 金相样品的表面形貌观察：通过扫描电子显微镜观察，发现金相样品的晶粒大小、形状、分布等微观结构特征；2. 生物样品的表面形貌观察：通过扫描电子显微镜观察，发现生物样品的细胞结构、细胞器、细胞膜等微观结构特征；3. 地质样品的表面形貌观察：通过扫描电子显微镜观察，发现地质样品的矿物颗粒、矿物结构、矿物组合等微观结构特征。
七、实验总结本次实验通过扫描电子显微镜观察了金相样品、生物样品和地质样品的表面形貌和微观结构，掌握了扫描电子显微镜的使用方法和操作技巧。
实验结果表明，扫描电子显微镜在观察样品表面形貌和微观结构方面具有很高的分辨率和放大倍数，能够为材料科学、生物学、地质学等领域的研究提供有力的技术支持。
SEM实验报告
扫描电镜的操作一、实验目的：（1）熟悉SEM的一些基本操作（2）对样品表面显微结构进行观察二、仪器用具：SEM JSM EMP-800 日本电子株式会社导电胶、电脑及相关软件等三、实验原理：从电子枪阴极发出的直径20μm～30μm的电子束，受到阴阳极之间加速电压的作用，射向镜筒，经过聚光镜及物镜的会聚作用，缩小成直径约几毫微米的电子探针。
在物镜上部的扫描线圈的作用下，电子探针在样品表面作光栅状扫描并且激发出多种电子信号。
这些电子信号被相应的检测器检测，经过放大、转换，变成电压信号，最后被送到显像管的栅极上并且调制显像管的亮度。
显像管中的电子束在荧光屏上也作光栅状扫描，并且这种扫描运动与样品表面的电子束的扫描运动严格同步，这样即获得衬度与所接收信号强度相对应的扫描电子像，这种图象反映了样品表面的形貌特征。
扫描电镜光路四、实验步骤：1、点击“Ｓample”，再点击“Vent”，等放气入腔内，开腔，放入样品。
2、点击“Evav”抽真空，直到“HTReady”，关闭“Sample”，点击“HT”。
3、开始测试4、换片时，先点击“HTON”，等此按钮变为“HTReady”时，单击“Sample”，出现对话框，点击“Vent”放气，拿出片子。
五、注意事项：1、样品制备时，尽可能使样品的表面结构保存好，没有变形和污染，样品干燥并且有良好导电性能。
2、测试时，抽、放气完成时，等两三分钟再进行下步操作，避免烧灯丝。
六、实验记录BST50在1350 ℃烧结下的SEM图：（A）放大6000倍，（B）放大2000倍，（C）放大1000倍，（D）放大200倍。
七、实验结论：（1）样品气孔较多，不太致密。
（2）晶粒大小相差较大。
（3）平均晶粒大小1.2μm左右，晶粒晶界明显。
SEM实验报告
SEM实验报告一、实验背景随着互联网的迅速发展，搜索引擎营销（SEM）已成为企业推广产品和服务、提高品牌知名度、获取潜在客户的重要手段。
为了更好地了解 SEM 的效果和优化策略，本次实验旨在通过对特定关键词的投放和数据分析，评估不同设置对广告效果的影响。
二、实验目的本次实验的主要目的是：1、研究不同关键词的竞争程度和搜索量对广告展示和点击的影响。
2、分析广告投放时间、地域等设置对转化率的作用。
3、探索出价策略与广告排名、成本之间的关系。
4、评估广告创意和描述对用户吸引力和点击率的提升效果。
三、实验对象选取了_____公司的_____产品作为实验对象，该产品具有一定的市场需求和竞争度，适合进行 SEM 实验。
四、实验准备1、关键词选择通过关键词研究工具，筛选出与产品相关的高搜索量、中低竞争度的关键词，如“＿____”、“＿____”、“＿____”等。
同时，选取了一些长尾关键词，如“＿____”、“＿____”等，以覆盖更精准的用户群体。
2、广告创意设计制作了多个广告创意，包括标题、描述、图片等，突出产品的特点和优势，吸引用户点击。
3、出价策略制定根据关键词的竞争程度和预期效果，设定了不同的出价范围。
4、投放时间和地域设置选择在产品目标用户活跃的时间段进行投放，如工作日的上午 9 点至下午 6 点。
针对产品的主要市场地域进行重点投放，如_____地区、＿____地区等。
五、实验过程1、第一阶段初始投放阶段，对所有选定的关键词进行统一出价，并设置广告展示的基本参数。
观察广告的展示量、点击量和点击率等数据，收集初始数据。
2、第二阶段根据第一阶段的数据反馈，对表现较好的关键词提高出价，以获取更高的排名和更多的展示机会。
对点击率较低的广告创意进行优化和调整，更换图片、修改描述等。
3、第三阶段进一步细分投放地域，针对转化率较高的地域加大投放力度，对转化率较低的地域进行调整或暂停投放。
尝试不同的出价策略，如智能出价、手动出价等，对比效果。
sem实验报告
sem实验报告SEM实验报告一、引言近年来，随着互联网的快速发展，搜索引擎营销（Search Engine Marketing，简称SEM）逐渐成为企业推广和营销的重要手段。
SEM通过在搜索引擎中投放广告，提高企业的曝光度和点击率，从而获得更多的潜在客户和销售机会。
本实验旨在探究SEM对企业推广效果的影响，并提出相关的优化建议。
二、实验设计本实验选取了两家企业作为研究对象，分别是A公司和B公司。
两家公司的产品类别相似，但在推广策略和广告投放上存在一定差异。
实验分为两个阶段进行，每个阶段持续一个月。
阶段一：A公司采用SEM推广，B公司不采用SEM推广。
阶段二：A公司和B公司均采用SEM推广，但A公司进行了优化调整。
通过对比两个阶段的数据，我们可以初步评估SEM对企业推广效果的影响，并分析A公司的优化策略是否有效。
三、实验结果在阶段一中，A公司通过SEM推广，获得了较高的曝光度和点击率。
而B公司未采用SEM推广，其曝光度和点击率明显低于A公司。
这表明SEM推广可以有效提高企业的在线可见性和用户点击率。
在阶段二中，A公司进行了一系列的SEM优化调整，包括关键词选择、广告文案优化和投放时间调整等。
结果显示，A公司的曝光度和点击率进一步提高，而B公司的数据相对稳定。
这说明A公司的优化策略取得了一定的成效，SEM推广的效果得到了进一步的提升。
四、讨论与分析通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. SEM推广对企业的在线可见性和用户点击率有显著的提升作用。
通过在搜索引擎中投放广告，企业可以更好地吸引目标用户的注意力，从而增加潜在客户和销售机会。
2. SEM推广需要不断进行优化调整。
仅仅进行广告投放是不够的，关键词选择、广告文案优化和投放时间等因素都会影响推广效果。
企业需要根据实际情况进行调整和优化，以获得更好的推广效果。
3. SEM推广并非万能的解决方案。
虽然SEM可以提高企业的曝光度和点击率，但并不意味着一定能够转化为实际销售。
扫描成像实验报告
扫描成像实验报告扫描成像实验报告引言：扫描成像技术是一种非常重要的实验方法，它可以用于各种领域，如医学、材料科学和地质学等。
本实验旨在利用扫描成像技术，对一些常见的物体进行扫描成像，并对成像结果进行分析和解读。
实验材料和仪器：1. 扫描电子显微镜（SEM）2. 样品：包括金属块、昆虫标本和植物组织等实验步骤：1. 准备样品：将金属块、昆虫标本和植物组织等样品进行处理，确保样品表面干净、平整。
2. 扫描成像：将样品放入SEM中，调整SEM的参数，如电子束加速电压、电子束聚焦等，使得样品能够获得清晰的成像。
然后，通过扫描电子束对样品进行扫描，获取样品的表面形貌信息。
3. 数据分析：根据扫描得到的成像结果，对样品的形貌特征进行分析和解读。
可以观察样品表面的微观结构、纹理和颗粒分布等。
4. 结果记录：将观察到的成像结果进行记录，并进行必要的标注和注释。
实验结果：1. 金属块：通过SEM扫描成像，我们观察到金属块表面的微观结构非常光滑，没有明显的凹凸和颗粒分布。
这表明金属块具有较好的表面质量和均匀性。
2. 昆虫标本：昆虫标本的扫描成像结果显示出昆虫体表的细节结构，如触角、翅膀和足部等。
这些细节结构的清晰度和形状特征对于昆虫分类和研究非常重要。
3. 植物组织：对植物组织进行扫描成像后，我们可以观察到植物细胞的形态特征和细胞壁的结构。
这些信息有助于我们了解植物的生长和发育过程。
讨论与分析：通过本次实验，我们发现扫描成像技术在对不同样品进行观察和分析时具有很大的优势。
相比传统的光学显微镜，SEM能够提供更高的分辨率和更大的深度，使我们能够观察到更微小的细节和更复杂的结构。
此外，SEM还可以通过调整参数来改变成像效果，进一步提高成像质量。
然而，扫描成像技术也存在一些限制。
首先，扫描成像需要对样品进行处理和准备，这可能会导致样品的形态和结构发生改变。
其次，SEM的成像结果只能反映样品表面的形貌特征，对于内部结构的观察有一定的局限性。
SEM实验报告
SEM实验报告实验目的：本次实验旨在通过扫描电子显微镜（SEM）的应用，对材料的微观结构进行表征和观察，并利用SEM技术分析样品的形貌特征、组织结构、成分组成等相关信息。
实验装置和方法：本次实验采用了型号为XYZ SEM-100的扫描电子显微镜。
实验过程如下：1. 样品的制备：选择了一块金属材料作为样品，使用砂纸将其表面打磨至光滑。
随后，将样品浸泡在去离子水中并使用超声波清洗10分钟，以去除表面的杂质。
最后，将样品晾干。
2. 样品的固定：将样品放置在SEM样品架上，并使用导电胶将其固定。
导电胶的使用可以提高样品的导电性，增强SEM观察的效果。
3. SEM参数设置：设置SEM的工作条件，包括加速电压、工作距离、电子束流、信号采集等参数。
本次实验中，采用了加速电压15 kV，工作距离10 mm，电子束流100 pA的参数。
4. SEM样品架的安装：将装有样品的SEM样品架安装到SEM主机中。
5. SEM观察和图像获取：打开SEM主机，进行样品的观察和图像获取。
通过调节焦距和样品位置，选取合适的观察区域，获得清晰的图像。
实验结果与分析：在SEM观察过程中，我们获得了样品不同区域的图像，并对其进行了分析和评估。
1. 形貌特征：通过SEM的观察，我们发现样品表面存在许多微小的颗粒状结构。
这些颗粒具有不同的形状和大小，呈现出均匀分布的特点。
这种形貌特征可能与材料的晶格结构和制备工艺有关。
2. 组织结构：在高放大倍率下观察，我们发现样品内部存在一定的晶格结构。
晶粒之间呈现出不规则的形状，且有的晶粒之间存在空隙。
这表明样品的组织结构较为疏松，晶粒尺寸不均匀。
3. 成分组成：利用能谱分析技术（EDS），我们对样品进行了元素成分的定性分析。
结果显示，样品主要由金属元素组成，其中含有氧、碳等少量杂质元素。
这些元素的分布情况在SEM图像中也得到了初步的展示。
实验结论：通过本次SEM实验，我们成功对金属材料的微观结构进行了观察和表征。
SEM实验报告_2
一、 实验目的1.了解扫描电镜的用途、结构及基本原理；2.了解扫描电镜的样品制备；3.上机操作，利用扫描电镜电子信号观察样品的形貌。
二、实验仪器SU8010型扫描电子显微镜三、实验原理本次实验的工作原理为：由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镜筒 (电子光学系统) 显示和控制系统机柜(电路板、真空系统）探测器系样品室焦在样品表面。
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，结果产生了二次电子信号。
这些信号被接收器接收，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，由形貌衬度原理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二次电子图像。
扫描电镜由下列四部分组成，主要作用简介如下：1、电子光学系统功能是产生具有一定能量、强度和直径的电子束，并将其照射到样品表面上。
其由电子枪、电磁透镜、光阑、样品室等部件组成。
为了获得较高的信号强度和扫描像，由电子枪发射的扫描电子束应具有较高的亮度和尽可能小的束斑直径。
有三组透镜，前两个为强磁透镜，用来缩小电子束光斑直径。
第三个是弱磁透镜，具有较长的焦距，在该透镜下方放置样品可避免磁场对二次电子轨迹的干扰。
为了降低电子束的发散程度，每级磁透镜都装有光阑；为了消除像散，装有消像散器。
样品室中有样品台和信号探测器，样品台还能使样品做平移、倾斜、转动等运动。
而扫描线圈通过双偏转扫描线圈的作用，使电子束在试样表面和荧光屏上实现同步水平（行扫）和同步垂直（帧扫）二维扫描。
2、信号收集处理系统样品在入射电子作用下会产生各种物理信号、有二次电子、背散射电子、特征X射线、阴极荧光和透射电子。
扫描轨道显微实验报告
一、实验目的1. 了解扫描轨道显微镜（SEM）的基本原理和操作方法。
2. 掌握扫描轨道显微镜在材料分析中的应用。
3. 通过实验，观察和分析不同材料的微观结构。
二、实验原理扫描电子显微镜（SEM）是一种利用电子束扫描样品表面的仪器，通过电子与样品相互作用产生的二次电子、背散射电子等信号，在荧光屏上形成图像。
扫描电子显微镜具有高分辨率、大景深、多种信号检测等特点，广泛应用于材料科学、生物医学等领域。
三、实验仪器与材料1. 扫描电子显微镜（SEM）2. 样品：金属、陶瓷、塑料等3. 实验室常用工具：镊子、剪刀、酒精、棉花等四、实验步骤1. 样品制备（1）将样品清洗干净，去除表面的污垢和杂质。
（2）将样品切割成适合SEM观察的尺寸。
（3）将样品表面喷镀一层导电膜，如金、铂等，以提高样品的导电性和稳定性。
2. SEM操作（1）开启SEM，预热至正常工作温度。
（2）调整样品位置，使样品表面与电子束垂直。
（3）调整加速电压，使电子束的能量适中。
（4）调整扫描模式，如二次电子像、背散射电子像等。
（5）观察样品的微观结构，记录实验结果。
3. 数据分析（1）对获得的SEM图像进行观察和分析，了解样品的微观结构。
（2）比较不同材料的微观结构，分析其差异和原因。
（3）结合样品的物理和化学性质，探讨SEM图像与样品性质之间的关系。
五、实验结果与分析1. 金属样品实验结果显示，金属样品的微观结构较为均匀，晶粒大小在几十纳米至几百纳米之间。
不同金属样品的晶粒大小、晶界形态等存在差异，这与金属的成分、制备工艺等因素有关。
2. 陶瓷样品陶瓷样品的微观结构较为复杂，晶粒大小在几百纳米至几微米之间。
样品表面存在裂纹、气孔等缺陷，这些缺陷对陶瓷的性能有较大影响。
3. 塑料样品塑料样品的微观结构较为疏松，晶粒大小在几十纳米至几百纳米之间。
样品表面存在一定程度的氧化、老化等现象。
六、实验结论1. 扫描电子显微镜（SEM）是一种有效的材料分析方法，可用于观察和分析不同材料的微观结构。
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电子显微镜一、实验目的1、了解并掌握电子显微镜的基本原理；2、初步学会使用电子显微镜，并能够利用电子显微镜进行基本的材料表面分析。
二、实验仪器透射电镜一是由电子光学系统（照明系统）、成像放大系统、电源和真空系统三大部分组成。
本实验用S—4800冷场发射扫描电子显微镜。
实验原理电子显微镜有两类：扫描电子显微镜、透射电子显微镜，该实验主要研究前者。
（一）扫描电子显微镜（SEM）由电子枪发射的电子束，经会聚镜、物镜聚焦后，在样品表面形成一定能量和极细的（最小直径可以达到1-10nm）电子束。
在扫描线圈磁场的作用下，作用在样品表面上的电子束将按一定时间、空间顺序作光栅扫描。
电子束从样品中激发出来的二次电子，由二次电子收集极，经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。
该电信号经视屏放大器放大，输送到显像管栅极，调制显像管亮度，使之在屏幕上呈现出亮暗程度不同的反映表面起伏的二次电子像。
由于电子束在样品表面上的扫描和显像管中电子束在荧屏上的扫描由同一扫描电路控制，这就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。
扫描电镜的工作原理如图1。
图1 扫描电镜的工作原理高能电子束轰击样品表面时，由于电子和样品的相互作用，产生很多信息，如图2所示，主要有以下信息：图2 电子束与样品表面作用产生的信息示意图1、二次电子：二次电子是指入射电子束从样品表面10nm左右深度激发出的低能电子(＜50eV)。
二次电子的产额主要与样品表面的起伏状况有关，当电子束垂直照射表面，二次电子的量最少。
因此二次电子象主要反映样品的表面形貌特征。
2、背散射电子象：背散射电子是指被样品散射回来的入射电子，能量接近入射电子能量。
背散射电子的产额与样品中元素的原子序数有关，原子序数越大，背散射电子发射量越多(因散射能力强)，因此背散射电子象兼具样品表面平均原子序数分布（也包括形貌）特征。
3、X射线显微分析：入射电子束激发样品时，不同元素的受激，发射出不同波长的特征X射线，其波长λ与元素原子序数Z有以下关系（即莫斯莱公式）：ν=hc/λ=K(Z-σ)2SEM主要特点(1)景深长视野大(2)样品制备简单(3)分辨本领高(4)样品信息丰富SEM样品的制备试样制备技术在电子显微术中占有重要的地位，它直接关系到电子显微图像的观察效果和对图像的正确解释。
扫描电镜的最大优点是样品制备方法简单，对金属和陶瓷等块状样品，只需将它们切割成大小合适的尺寸，用导电胶将其粘接在电镜的样品座上即可直接进行观察。
对于非导电样品如塑料、矿物等，在电子束作用下会产生电荷堆积，影响入射电子束斑和样品发射的二次电子运动轨迹，使图像质量下降。
因此这类试样在观察前要喷镀导电层进行处理，通常采用二次电子发射系数较高的Au,Pt或碳膜做导电层，膜厚控制在几nm左右。
（二）透射电子显微镜（TEM）透射电子显微镜结构包括两大部分：主体部分和辅助部分。
主体部分包括照明系统、成像系统和像的观察和记录系统。
辅助部分包括真空系统和电气系统。
现代的高性能电镜一般有5个透镜组成：双聚光镜和3个成像透镜（物镜、中间镜和投影镜）。
1、照明系统：由电子枪和聚光镜组成，其功能为成像系统提供一个亮度大、尺寸小的照明光斑。
亮度是由电子枪的发射强度及聚光镜的使用（相差十多倍）有关，而光斑的大小有电子枪和聚光镜性能决定。
由于电子显微镜一般在万倍以上的高放大倍率下工作，而荧光屏的亮度与放大倍率的平方成反比，因此电子枪的照明亮度至少是光学显微镜的105倍。
在电子显微镜中，电子枪是发射电子的照明源，由阴极、栅极和阳极组成。
阴极是灯丝，由0.03-0.1mm的钨丝做成V型。
栅极是控制电子束的形状和发射强度(通过加一个比阴极更低的负电位)。
阳极是使阴极电子获得较高能量，形成高速定向电子流。
2、成像系统：由物镜、中间镜和投影镜组成。
其中物镜是最重要的，因为分辨率是由物镜决定，其他两个透镜的作用是把物镜所形成的一次象进一步放大。
成像可分为两个过程：一是平行光束受到具有周期性特点物样的散射作用，形成各级衍射谱，即物的信息通过衍射谱呈现出来；二是各级衍射谱通过干涉重新在像平面上形成反映物的特征的像。
从物样不同地点发出的同级平行衍射波经过透镜后，都聚焦到后焦面的同一点，参与成像的次级波越多，叠加的像与物越逼真，因此要形成传统意义上的像，除透射束外，至少需要一个次级衍射束参与。
当中间镜的物平面与物镜的像平面重合，荧光屏上得到放大的像，若中间镜的物平面与物镜的后焦面重合，荧光屏上得到放大的衍射花样，中间镜在TEM中起到总的调节放大倍数的作用。
3、衍射花样和晶体的几何关系晶体对电子的散射如图3所示，一束波长为l的单色平面电子波，被一组面间距为d的晶面散射的情况。
相邻晶面的散射电子束的光程差为d=SR+RT=2dsinθ（1）散射束干涉加强的条件：光程差等于波长的整数倍，即2dsinθ=nλ（2）d代表晶体的特征，l代表电子束的特征，q则表示他们之间的几何关系。
图3 晶体对电子的散射倒易点阵：设a、b、c为正空间单胞的三个初基矢量，相对应的倒空间的三个初基矢量为a*、b*、c*。
如果倒易点阵中的某一倒易点的倒易矢量为g hkl，表示为：g hkl = ha*+kb*+lc*。
g hkl垂直于正空间点阵的（h k l）面，并且| g hkl |=1/d hkl，d hkl是（h k l）面的面间距。
产生衍射的条件：对面心立方晶体，h、k、l指数全奇或全偶；对体心立方晶体，h+k+l=偶数。
电子衍射的几何关系：晶体处于O1位置，倒易点G落在球面上，相应荧光屏上的衍射斑点为G’’，O’’是荧光屏上透射斑点。
如图4所示。
球心处的角为2θ（注意不是θ），L为样品到荧光屏的距离。
则r=Ltan2θ式中r为荧光屏上衍射斑点到透射斑点的距离。
又2dsinθ=l（一级衍射），由于θ很小，tan2θ»sin2θ»2θ。
得到：rd=Lλ在恒定实验条件下，Lλ是常数，称为仪器常数，因此在衍射谱上通过测得衍射斑点到透射斑点的距离，就能得到相应衍射点对应的面间距（注意衍射点对应于正空间中晶面族）。
电镜中使用的电子波长很短，因此反射球的半径（1/λ）很大，而产生电子衍射的θ很小，故可视反射球的有效部分为平面——反射面。
电子衍射实际上将晶体的倒易点阵与图4 电子衍射的几何关系反射面相截的部分投影到荧光屏上，Lλ为其放大倍数。
立方系的电子衍射谱：标定立方系的电子衍射谱：因为常见的金属及很多物质的晶体结构都是立方系结构，立方系中晶面指数与晶面间距的关系：1/d2=(h2+k2+l2)/a2选择三个衍射斑点P1、P2、P3与中心透射斑点O构成平行四边形，其对应的倒易矢量g1、g2是为不共方向最短和次短的倒易矢量，测量其长度ri。
计算对应与这些斑点的d值，根据已知晶体的参数（由PDF卡片查的），决定每个斑点的指数（注意，至此仅知斑点所属的晶面族）。
用试探法选择一套指数，使其满足：(h3，k3，l3)=(h1，k1，l1)+(h2，k2，l2)，也可以测量OP1与OP2之间的夹角，计算导出P1、P2的指数。
根据晶带定律得到晶带指数，也即为晶体的取向。
三、实验内容1、放入ZnO纳米棒样品，通过调节观察样品的二次电子像；2、观察Cu的断口材料，并且对析出相进行成分分析；3、标定电子衍射谱。
四、实验数据及分析1.将制备好的ZnO纳米棒样品放入样品室，由于样品的半导体性质，为了避免电荷累积，设置较低的电压5 kV ，通过控制面板实现调节放大倍数，粗、微调焦等得到ZnO表面的较清晰形貌。
如下图5 为ZnO纳米棒的较清晰形貌。
图5 ZnO纳米棒二次电子像2.实验中李老师将一Cu导线剪切一小段制成金属Cu的断口样品，观测Cu断口表面的形貌图。
大概过程如下：将样品放入样品室，设置电压为20.0kV，工作距离15，通过控制面板实现调节放大倍数，通过控制面板实现调节放大倍数，粗、微调焦等得到Cu表面的较清晰形貌。
如下图6为Cu断口表面的二次电子像。
从图中我们可以看出一些杂质的析出相，其所含的元素见下面的实验内容。
图6 Cu断口表面的二次电子像谱图处理:没有被忽略的峰处理选项: 所有经过分析的元素(已归一化)重复次数= 1标准样品:O SiO2 1-Jun-1999 12:00 AMCu Cu 1-Jun-1999 12:00 AMZn Zn 1-Jun-1999 12:00 AM元素重量原子百分比百分比O K 0.02 0.07Cu K 89.43 89.65Zn K 10.55 10.28总量100.00从上面的实验数据可以看出，样品铜中还含有Zn，O等杂质元素。
3 标定电子衍射谱单晶硅的电子衍射图像见附图，从衍射图上测得：r1=1.5cm ，r2=1.5cm ，r3=2.2cm 。
实验中：L=80cm ，加速电压为100Kv ，可得电子波长λ=0.0037nm 。
单晶硅为面心立方结构，晶格常数：a=0.543nm 。
由 L rd L d r λλ=⇒= 及d =，得arL λ=代入相关数据后0.543 1.5 2.750.003780⨯==⨯， 2221118h k l ++≈ （1）0.543 1.5 2.750.003780⨯==⨯，2222228h k l ++≈ (2)0.543 2.2 4.040.003780⨯==⨯，22233316h k l ++≈ (3) 单晶硅为面心立方，对面心立方晶体，（h ，k ，l ）指数为全奇或全偶。
又对于立方系有：(h3，k3，l3)=(h1，k1，l1)+(h2，k2，l2) 可得一组解为：（111,,h k l ）=（2，2，0），（222,,h k l ）=（2，2，0），（333,,h k l ）=（4，0，0）。
标出的指数见后面附图。