扫描电子显微镜是一种多功能的仪器,具有很多的性能,是用途为广泛的一种仪器,它可以进行如下基本分析:
(1)三维形貌的观察和分析;
(2)在观察形貌的同时,扫描电镜检测技术服务,进行微区的成分分析。
①观察纳米材料。所谓纳米材料就是指组成材料的颗粒或微晶尺寸在0.1~100 nm范围内,在保持表面洁净的条件下加压成型而得到的固体材料。纳米材料具有许多与晶态、非晶态不同的、的物理化学性质。纳米材料有着广阔的发展前景,将成为未来材料研究的重点方向。扫描电子显微镜的一个重要特点就是具有很高的分辨率,现已广泛用于观察纳米材料。
在放大倍数较低的时候,TEM成像的对比度主要是由于材料不同的厚度和成分造成对电子的吸收不同而造成的。而当放大率倍数较高的时候,复杂的波动作用会造成成像的亮度的不同,因此需要知识来对所得到的像进行分析。通过使用TEM不同的模式,可以通过物质的化学特性、晶体方向、电子结构、样品造成的电子相移以及通常的对电子吸收对样品成像。台TEM由马克斯·克诺尔和恩斯特·鲁斯卡在1931年研制,这个研究组于1933年研制了台分辨率超过可见光的TEM,而台商用TEM于1939年研制成功。电子能量损失光谱仪通常在光谱模式和图像模式上操作,这样就可以隔离或者排除特定的散射电子束。由于在许多图像中,非弹性散射电子束包含了许多操作者不关心的信息,从而降低了有用信息的可观测性。这样,电子能量损失光谱学技术可以通过排除不需要的电子束有效提高亮场观测图像与暗场观测图像的对比度。
晶体结构可以通过高分辨率透射电子显微镜来研究,这种技术也被称为相衬显微技术。当使用场发射电子源的时候,观测图像通过由电子与样品相互作用导致的电子波相位的差别重构得出。然而由于图像还依赖于射在屏幕上的电子的数量,对相衬图像的识别更加复杂。然而,这种成像方法的优势在于可以提供有关样品的更多信息。
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