扫描电子显微镜可以观察到哪些组织
扫描电子显微镜可以观察到哪些组织
扫描电子显微镜(SEM)是1965年发明的一种比较现代的细胞生物学研究工具,主要利用二次电子信号成像来观察样品的表面形貌。也就是说,使用非常窄的电子束来扫描样品。样品的相互作用产生各种影响,其中包括样品的二次电子发射。
二次电子可以产生样品表面的放大图像。该图像是在扫描样本时按时间顺序建立的,即通过逐点成像获得放大的图像。
扫描电镜在新型陶瓷材料微量分析中的应用
1 微观结构分析
在陶瓷的制备过程中,原始材料及其制品的微观形貌、孔径、晶界和团聚程度等将决定其最终性能。扫描电子显微镜可以清楚地反映和记录这些微观特征。是一种方便、简便、有效的观察和分析样品微观结构的方法。样品无需制备,直接放入样品室放大观察即可;同时,扫描电子显微镜可以实现测试。对于样品从低倍到高倍的定位和分析,样品室中的样品不仅可以沿三维空间移动,还可以根据观察需要在空间中旋转,便于连续、系统地进行用户对感兴趣的部分进行观察和分析。扫描电镜拍摄的图像真实、清晰、立体感十足,已广泛应用于新型陶瓷材料三维微观结构的观察和研究。
由于扫描电镜可以利用多种物理信号对样品进行综合分析,并具有直接观察较大样品、放大范围广、景深大的特点,当陶瓷材料处于不同的外部条件和化学环境时,扫描电子显微镜在其微观结构分析和研究方面也显示出很大的优势。主要表现在:(1)机械载荷作用下的微观动力学(裂纹扩展)研究; (2) 加热条件下晶体合成、气化和聚合的研究; (3) 晶体生长机理、生长步骤、缺陷和位错的研究; (4) 晶体非均匀性、壳核结构、包络结构的成分研究; ⑸ 化学环境等中晶粒相组成差异的研究。
2 纳米尺寸研究
纳米材料是纳米科学技术最基本的组成部分。物理、化学和生物方法可用于制备只有几纳米的“粒子"。纳米材料应用广泛。例如,陶瓷材料一般具有硬度高、耐磨、耐腐蚀等优点。在一定程度上也可以使用纳米陶瓷。为了增加韧性和改善脆性,纳米级、纳米级等新型陶瓷纳米材料也是重要的应用领域。纳米材料的所有*性主要源于其纳米尺寸。因此,必须准确知道其尺寸,否则纳米材料的研究和应用将失去基础。纵观目前国内外的研究现状和最新成果,该领域的检测方法和表征方法可采用透射电子显微镜、扫描隧道显微镜、原子力显微镜等技术,但高分辨率扫描电子显微镜的观察和尺寸检测由于其简单性和可操作性的优点而被广泛使用。此外,如果将扫描电子显微镜和扫描隧道显微镜结合起来,可以将普通的扫描电子显微镜升级为超高分辨率的扫描电子显微镜。图2为纳米钛酸钡陶瓷的扫描电子显微照片,平均晶粒尺寸为20nm。
3 铁电畴的观察
压电陶瓷由于其功率-电函数转换率大、性能可控性好,被广泛应用于多层陶瓷致动器、微置换器、换能器、智能材料和器件等领域。该领域得到了广泛的应用。随着现代技术的发展,铁电和压电陶瓷材料和器件正朝着小型化、集成化、多功能化、智能化、高性能化和复合结构发展,它们在新型陶瓷材料的开发和研究中发挥着重要作用。影响。铁电畴(简称电畴)是其物理基础。电畴的结构和畴变规律直接决定了铁电体的物理性质和应用方向。电子显微镜是观察电畴的主要方法。它的优势在于高分辨率。它可以直接观察电畴和畴壁的微观结构以及相变的动态原位观察(电畴壁的迁移)。
电畴的扫描电子显微镜观察是通过对样品表面进行预化学腐蚀来实现的。由于不同极性的畴被腐蚀的程度不同,可利用腐蚀剂在铁电体表面形成不平整的区域。在显微镜下观察。因此,预先对样品表面进行化学蚀刻后,可以利用扫描电镜图像中的黑白对比来确定不同取向的电畴结构。为不同的铁电晶体选择合适的蚀刻剂类型、浓度、腐蚀时间和温度可以显示出良好的畴图案。图 3 显示了通过扫描电子显微镜观察到的 PLZT 材料的 90° 电畴。扫描电镜与其他设备结合,实现多种分析功能。
在实际的分析工作中,经常在获得形貌的放大图像后,希望能在同一台仪器上进行原位化学成分或晶体结构分析,提供形貌、成分、晶体结构或取向等丰富的信息,使其能够更全面、更客观地开展工作。判断分析。为了满足不同分析目的的要求,扫描电镜上安装了多项附件,实现一机多用,成为一种快速、直观、综合的分析仪器。将扫描电子显微镜的应用范围扩展到各种显微镜或微区分析,充分展示了扫描电子显微镜的多重性能和广阔的应用前景。
目前,扫描电镜最重要的组合分析功能是:X射线显微分析系统(即能谱仪,EDS),主要用于元素的定性和定量分析,可以分析样品显微的化学成分地区和其他信息;电子背散射系统(即晶体学分析系统),主要用于晶体和矿物的研究。随着现代科技的发展,扫描电镜的其他组合分析功能也陆续出现,如微热台和冷台系统,主要用于观察和分析材料在加工过程中微观结构的变化。加热和冷冻;伸展;平台系统主要用于观察和分析受力过程中发生的微观结构变化。扫描电子显微镜是一种与其他设备相结合的新型分析方法。
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