请以钢铁材料为例,简述扫描电镜及 电子探针X射线能谱仪在材料组织形 貌...
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发布时间：2022-04-23 18:11
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热心网友
时间：2022-07-14 10:37
在设备发展历史当中，扫描电镜首先发明，但开始阶段扫描电镜分辨率对于光学显微镜没有优势，电子探针优先扫描电镜商品化应用。
最早的电子探针不能成像，将光学显微镜集成在电子光学镜筒中，使用光学显微镜观察组织形貌，然后调节偏转线圈，将电子束定位在感兴趣区域，使用x射线波谱仪对该区域的化学成分进行定性定量。电子探针主要应用在金属材料和矿物研究方面，对于金相学和岩相学的发展完善起到关键作用。
对于金属材料，断口失效微观分析是最需要经常观察的，在扫描电镜可以承担重任之前，都采用透射电镜复制断口形貌（C膜复形），采用扫描透射方式观察，费时费力。
可以直接观察断口形貌特征的扫描电镜，一直在极力发展当中，随着二次电子探测器的改进，和成像理论的完善，扫描电镜分辨率有了实质性提高，扫描电镜进入商品化发展阶段。金属材料粗糙断口微观形貌基本不再使用透射电镜，在扫描电镜之下一目了然，而且扫描电镜可以从肉眼可见的宏观区域到微米量级区域结构进行大景深很有立体感的观察，极大改善了研究条件。
随着扫描电镜技术突破，电子探针紧跟着进行改进，集成扫描电镜技术及X射线波谱技术，可以微观成像，在远超过光学显微镜视力范围的感兴趣区域进行精确化学成分分析。
扫描电镜进入商品化初期，分辨率距离理论分辨率还有非常大的差距，因此扫描电镜的商品化发展非常迅速，到目前为止最好的扫描电镜，已经基本接近当前一般设计的理论分辨率。由于电子探针的使命是进行X射线微区分析，而X射线作用区的空间分辨率理论上被定位在一到几个微米范围，和电子光学系统分辨率关系不大。因此电子探针技术并不追求高分辨率。就目前来说，钨灯丝电子探针的分辨率基本停留在上世纪七十年代扫描电镜的分辨率水平，就足够了。
半导体材料在X射线探测技术上的应用，导致X射线能谱仪的发明和迅速广泛使用。X射线能谱仪可以同时分析进入探测硅片的所有元素特征X射线，同时展谱，而WDS对元素逐个搜索和展谱需要漫长的时间，早期一个元素定性可能都需要几个小时，而EDS只需要几分钟即可对所有元素完美实现定性。因此EDS被广泛配置在SEM中，用于高分辨观察和微区化学定性及半定量研究，在金属材料断口分析中起到重要作用；同时EDS也被配置在电子探针当中主要用于化学定性，替代WDS漫长的搜索定性，WDS直接用EDS结果直接进行定量分析，极大提高了电子探针的分析速度。
另外电子探针的WDS定量分析，都使用标准样品。而EDS大多进行无标样分析。
---- 以上讲的可能太罗嗦，希望有点用！
热心网友
时间：2022-07-14 11:55
扫描电镜(scanning electron microscope，SEM)，可观察金相组织，断口形貌等；若SEM配备有能谱仪EDS（Energy Dispersive Spectrometer），也是可以做成分分析的，不过一般做定性，确定夹杂物等用的。
电子探针（Electron probe micro-analyzer，EPMA），可对试样进行微小区域成分分析，除H、He、Li、Be等几个较轻元素外，都可进行定性和定量分析。
X射线（x-ray phase analysis），钢铁材料一般用来做相分析用的，即确定组织中用哪些相组成，一般为铁素体，奥氏体相等。
看你应该是从事金属材料专业的吧，希望对你有用，还有问题可以问我，我是做钢铁产品研发的
热心网友
时间：2022-07-14 13:30
扫描电镜的应用：
1.利用表面形貌衬度原理（a）进行钢铁材料的断口分析，如穿晶解理断口﹑沿晶断口﹑氢脆沿晶断口﹑韧窝断口；(b)进行钢铁材料样品表面形貌分析；(c)进行钢铁材料金相组织观察分析。
2.利用原子序数衬度原理，对钢铁材料进行定性的成分分析。
电子探针——X射线能谱仪的应用：
(1)定点成分分析：电子束固定在钢铁需要分析的微区上,能谱仪收集X射线信号，几分钟内即可直接得到微区内全部元素的谱线。
(2)成分线分布分析：将谱仪固定在钢铁材料所要测量的某一元素特征X射线信号(波长或能量)的位置上；使电子束沿着指定的路径作直线轨迹扫描，便可得这一元素沿该直线的浓度分布曲线。
(3)成分面分布分析：电子束在钢铁材料样品表面作光栅扫描，把谱仪固定在某一元素特征X射线信号的位置，接收信号可得该元素的面分布图像。
热心网友
时间：2022-07-14 15:21
电子探针和扫描电镜有很多重叠的功能，二者都可以成二次电子像，背散射电子像。区别在于扫描电镜景深大，可以看断口；而电子探针景深小，只能看相对平整的表面形貌，不过电子探针上有波谱仪，对微区定量和线扫描，面扫描很有优势。二者均可配置能谱仪。
