電鏡的圖像分析ppt課件-展示頁(yè)
2025-05-14 22:34本頁(yè)面
【正文】 連。而掃描電鏡粒度分析法（簡(jiǎn)稱 SEM法）卻不受這些限制，比較靈活，完全能適應(yīng)這些特殊樣品的粒度分析，同時(shí)它屬于絕對(duì)粒度測(cè)量法。測(cè)量的粒度范圍可以從幾十納米到幾個(gè)毫米，是任何專用粒度儀所無(wú)法勝任的。 圖 MgZnY合金二次電子照片 圖 合金的背散射電子照片 500X 圖 MgZnY合金的背散射電子照片 圖 MgZnY合金的背散射和二次電子照片 圖 鋁鈷鎳合金二次電子照片 圖 鋁鈷鎳合金背散射電子照片 4 粒度分布測(cè)量 大規(guī)模集成電路板上的溝槽深、線寬、圓直徑、正方形、長(zhǎng)方形邊長(zhǎng)等的測(cè)量；粉體（尤其是納米）顆粒粒度測(cè)量、標(biāo)準(zhǔn)粒子微球的粒度定值；復(fù)合材料（如固體推進(jìn)劑）中某種顆粒組份粒度分布測(cè)量、樣品表面孔隙率測(cè)定等 … ，都可以使用圖像處理、分析功能，有自動(dòng)和手動(dòng)。背散射電子像觀察對(duì)于合金研究、失效分析、材料中雜質(zhì)檢測(cè)非常有用。很多金相拋光試樣，未腐蝕的光滑表面，看不到什么形貌信息，必須借助背散射電子像才能觀察拋光面的元素及相分布 ,確定成分分析點(diǎn)，研究材料的內(nèi)部組織和夾雜。使用半導(dǎo)體檢測(cè)器可以觀察樣品表面的成分像，以及成分與形貌的混合象。 圖 500X 解理和沿晶斷裂 圖 鋼管的斷口 500X 圖 鋼材腐蝕表面 1000X 圖 1000X 解理 +準(zhǔn)解理 圖 500X 解理 +沿晶斷口（拉長(zhǎng)韌窩） 圖 750X 沿晶斷裂 圖 550X 解理斷裂 圖 高嶺土 3000X 圖 高嶺土 5000X （ 1） 2022X （ 2） 2022X （ 3） 2022X （ 4） 2022X 圖 鈦酸鍶陶瓷組織結(jié)構(gòu) (3) 2022X (1) 500X (2) 1000X 黑色為鐵素體；白色為珠光體 圖 油管（鋼材） 2022516金相組織 SEM所得金相組織照片與光學(xué)顯微鏡的金相組織照片相反，如下圖 所示。機(jī)械零件斷裂失效分析中，斷裂主要由材料缺陷引起：例如金屬和非金屬夾雜物、結(jié)晶偏析、氣孔等。 SEM放大倍數(shù)誤差的鑒定 , 一般用銅制柵網(wǎng)、標(biāo)準(zhǔn)尺和各種粒度的聚苯乙烯微球標(biāo)準(zhǔn)，前者用于低倍，后者用于高倍檢查，允許誤差為士 5%。在幾萬(wàn)倍放大倍數(shù)下，很多樣品表面缺乏細(xì)微形貌，難以得到清晰照片。最高放大倍率只是儀器的一種放大能力，不是驗(yàn)收指標(biāo)，不可能用最高放大倍率拍攝分辨率照片。例如，要看 60nm細(xì)節(jié)，則有 M有效 =*106nm/60nm=5000倍 ，即欲觀察試樣表面60nm的細(xì)節(jié)，理論上 SEM放大倍數(shù)只要達(dá)到 5千倍就夠了，然而實(shí)際上要選擇比此值大的倍數(shù)，例如 2萬(wàn)倍。 現(xiàn)在， SEM安裝驗(yàn)收時(shí)，一般都選 100000倍下做分辨率鑒定，估計(jì)就是這個(gè)原因。 另外，還有一種稱作 “ 有效放大倍數(shù) M有效 ” 的概念，它是將試樣表面形貌細(xì)節(jié)放大到人眼剛能分辨時(shí)的放大倍數(shù)：M有效 ＝人眼分辨率 /SEM分辨率 。 例如顯示器上圖像寬度為 100mm，入射電子束在試樣上掃描寬度為 10μm, 則放大倍數(shù) M為： M= 100mm/10μm =10000 因顯示器上圖像寬度一定，只要改變電子束在試樣表面的掃描寬度，就可連續(xù)地幾倍、十幾倍直至幾萬(wàn)倍地改變圖像放大倍數(shù)。通常情況下，用 3萬(wàn)倍對(duì)普通樣品照相（如陶瓷、礦物），能給出清晰二次電子照片，就屬高水平。 鎢燈絲 SEM在日常工作條件下，用普通試樣照相，能作到 6nm分辨率就相當(dāng)不易了。掃描電鏡的圖像分析 主講： 金永中 2022年 10月 1 分辨率和放大倍數(shù) 掃描電鏡分辨率 定義為能夠清楚地分辨試樣上最小細(xì)節(jié)的能力，通常以清楚地分辨二次電子圖象上兩點(diǎn)或兩個(gè)細(xì)節(jié)之間的最小距離表示，如上圖示。 分辨能力是 SEM最重要的性能指標(biāo)，目前，鎢燈絲SEM二次電子像的分辨率為 3nm～ 6nm，但是，這不是日常工作能實(shí)現(xiàn)的，只是驗(yàn)收指標(biāo)，它與觀察條件、圖象的亮度、對(duì)比度、信噪比有關(guān)。在此分辨率下，可以在 5萬(wàn)倍以上拍出清晰照片。 掃描電鏡圖像放大倍數(shù)定義為顯示器上圖像寬度與電子束在試樣上相應(yīng)方向掃描寬度之比。放大倍數(shù)調(diào)整范圍寬是掃描電鏡的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)，低倍數(shù)便于選擇視場(chǎng)、觀察試樣的全貌，高倍數(shù)則觀察部分微區(qū)表面的精細(xì)形貌結(jié)構(gòu)。例如， SEM分辨率為 3nm，人眼睛的分辨率約為 ～ , 通常取 ,則 M有效=*106nm/3nm=100000倍 ,顯然欲觀察試樣表面 3nm的細(xì)節(jié)，SEM放大倍數(shù)只要達(dá)到 10萬(wàn)倍就夠用了。圖象放大倍數(shù)要根據(jù)有效放大倍數(shù)和試樣的表面特征進(jìn)行選擇，根據(jù)這個(gè)計(jì)算公式，可以先估算觀察某一分辨率所需要的 M有效。 很多廠家標(biāo)稱的 SEM放大倍數(shù)為 30～ 50萬(wàn)倍，驗(yàn)收分辨率時(shí)只用 10萬(wàn)倍。當(dāng)研究某個(gè)樣品，確定它的形貌特征時(shí)，要根據(jù)工作要求、它的表面特征和實(shí)際的預(yù)觀察結(jié)果，選擇適宜的放大倍數(shù)照相，不是放大倍數(shù)越大越好。高放大倍數(shù)時(shí)，取樣面積很小，僅為試樣表面的很小一部分，缺乏代表性。 2 典型的形貌像（二次電子像 SEI） 圖 噴金碳顆粒 5萬(wàn)倍 SEM照片 圖
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1