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,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。
大型透射电镜大型透射电镜(conventional TEM)一般采用80-300kV电子束加速电压,不同型号对应不同的电子束加速电压,其分辨率与电子束加速电压相关,可达0.2-0.1nm,机型可实现原子级分辨。低压透射电镜低压小型透射电镜(Low-Voltage electron microscope,LVEM)采用的电子束加速电压(5kV)远低于大型透射电镜。较低的加速电压会增强电子束与样品的作用强度,从而使图像衬度、对比度提升,尤其适合高分子、生物等样品;同时,低压透射电镜对样品的损坏较小。 分辨率较大型电镜低,1-2nm。由于采用低电压,可以在一台设备上整合透射电镜、扫描电镜与扫描透射电镜直接观察大试样的原始表面。它能够直接观察直径100 mm,高50 mm,或更大尺寸的试样,对试样的形状没有任何限制,粗糙的表面也能观察,这便免除了制备样品的麻烦,半薄切片检测服务,而且能真实观察试样本身物质成分不同的衬度(背反射电子象)。
观察厚试样。其在观察厚试样时,能得到高的分辨率和真实的形貌。扫描电子显微的分辨率介于光学显微镜和透射电子显微镜之间。但在对厚块试样的观察进行比较时,因为在透射电子显微镜中还要采用复膜方法,而复膜的分辨率通常只能达到10 nm,且观察的不是试样本身,因此,用扫描电子显微镜观察厚块试样更有利,更能得到真实的试样表面资料。
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