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热场发射扫描电子显微镜

发布时间:2023-11-28阅读数:

热场发射扫描电子显微镜

1.仪器型号:SU5000

2.制造厂商:日本日立

3.功能说明:

(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、独特的物理化学性质。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。

(2)进行材料断口的分析。扫描电子显微镜的另一个重要特点是景深大,图象富有立体感。扫描电子显微镜的焦深比透射电子显微镜大10倍,比光学显微镜大几百倍。由于图象景深大,故所得扫描电子象富有立体感,具有三维形态,能够提供比其他显微镜多得多的信息,这个特点对使用者很有价值。扫描电子显微镜所显示的断口形貌从深层次、高景深的角度呈现材料断裂的本质,在教学、科研和生产中,有不可替代的作用,在材料断裂原因的分析、事故原因的分析以及工艺合理性的判定等方面是一个强有力的手段。

(3)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,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)。

(4)观察厚试样。其在观察厚试样时,能得到高的分辨率和最真实的形貌。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。

(5)观察试样的各个区域的细节。试样在样品室中可动的范围非常大。其他方式显微镜的工作距离通常只有2~3cm,故实际上只许可试样在两度空间内运动。但在扫描电子显微镜中则不同,由于工作距离大(可大于20 mm),焦深大(比透射电子显微镜大10倍),样品室的空间也大,因此,可以让试样在三度空间内有6个自由度运动(即三度空间平移,三度空间旋转),且可动范围大,这对观察不规则形状试样的各个区域细节带来极大的方便。

(6)在大视场、低放大倍数下观察样品。用扫描电子显微镜观察试样的视场大。

(7)微观组织分析:晶粒尺寸、均匀性、孪晶的体积分数、再结晶晶粒以及亚晶、晶界特性分析、相鉴定、相分布等。

(8)取向分析:相邻晶粒的取向分析,晶粒和相邻孪晶的取向分析,孪晶以及相邻孪晶的取向分析,织构分析,取向差分析等。

(9)可以直接做EBSD数据采集的样品的基本要求:样品能产生计算机可以识别且能正确标定的菊池衍射花样、表面平整、清洁、无残余应力、导电性良好、尺寸合适,数据采集处理需提供样品中各相的物相以及晶体结构及原子占位信息,元素种类等,以及晶体学信息:晶体学数据库,ICCD,或者皮尔斯手册,再就是XRD标定用的PDF卡片里面。若不符合直接测试要求,需要选择合适的制样方法。

4.性能指标:

项目

内容

分辨率

1.2 nm @ 30 kV

3.0 nm @ 1 kV

放大倍率

10 - 600,000× (底片倍率), 18 - 1,000,000× (800 × 600 像素)

30 - 1,500,000× (1,280 × 960 像素)

电子光学系统

电子枪

ZrO /W 肖特基式电子枪

加速电压

0.5 - 30 kV (0.1 kV 步进)

着陆电压

减速模式: 0.1 - 2.0 kV *1

最大束流

> 200 nA

探测器

低位二次电子探测器

马达台

马达台控制

5 - 轴自动 (优中心)

可动范围

X:0~100mm

Y:0~50mm

Z:3~65mm

T:-20~90°

R:360°

最大样品

尺寸

最大直径: 100 mm

最大高度: 55 mm

选配探测器

能谱仪(EDS)

背散射电子衍射探测器(EBSD)

5.样品要求:

(1)最大直径: 100 mm

(2)最大高度: 55 mm

6.收费标准:

(1)SEM+EDS

校内:200元/机时;校外:300元/机时

(2)SEN+EDS+EBSD

校内:400元/机时;校外:600元/机时

(3)试样表面喷金

校内:70元/次;校外:130元/次。

备注:试样自制,不足1小时按1小时计算。