实验十一、扫描电子显微镜(SEM)结构、成像原
理与显微组织观察
一、实验目的
（1）了解扫描电子显微镜的结构和基本原理
（2）通过实际分析，明确扫描电子显微镜的用途
注：扫描电子显微镜：Scanning Electron Microscope，SEM
二、SEM 结构
三、SEM 成像原理
利用细聚焦高能电子束在试样表面逐点扫描而激发出各种物理信息，通过对这些信息的检测接收、放大并转换成调制信号，最后在阴极射线管荧光屏上显示反映样品表面各种特征的图像。（具体细节见ppt ）
四、SEM 的图像衬度观察
仪器：日立S-3400N SEM
1. 样品制备
SEM 一个突出的特点就是对样品的适应性大而且样品制备方法简单。所有的固态样品如块状、粉末、金属、非金属、有机以及无机的都可以观察。尤其是对于无污染的金属断口样品不需进行任何处理就可直接进行观察。SEM 对样品的要求主要有以下几点：
（1）适当的大小
（2）良好的导电性：实际上是要求样品表面（所观察到的面）与样品台之间要导电。对于导电性良好的金属样品，只要尺寸大小合适、用导电胶或导电胶带固定在铝或铜的样品架上送入电镜样品室便可直接观察。对不导电或导电性差的无机非金属材料、高分子材料等样品，所要观察的表面必须进行喷镀导电层处理，镀膜厚度控制在5~10nm为宜。
（3）无论是哪种试样，其观察表面要真实，避免磕碰、擦伤造成的假象，要干净、干燥。
2. 表面形貌衬度观察
表面形貌衬度是利用对样品表面形貌变化敏感的物理信号作为调制信号得到的一种图像衬度。用于二次电子信号来自于样品表面层5～10nm 深度范围，它的强度与原子序数没有明确的关系，而仅对微区刻画相对于入射电子束的位向十分敏感，同时二次电子像的分辨率较高，一般约在3～6nm （目前可达到的最佳分辨率为1nm ）, 所以适合于显示表面形貌衬度。
二次电子像是扫描电镜应用最广的一种方式，尤其在材料科学研究领域，二次电子像的表面形貌衬度在断口分析方面显示了突出的优越性。
由于SEM 的分辨率高，放大倍率大，适合于观察光学显微镜无法分辨的显微组织。为了提高表面形貌衬度，所观察的试样的腐蚀深度应该比光学显微镜试样适当地深一点。
五、实验报告要求
1、SEM 成像原理
2、测试样品图
实验十一、扫描电子显微镜(SEM)结构、成像原
理与显微组织观察
一、实验目的
（1）了解扫描电子显微镜的结构和基本原理
（2）通过实际分析，明确扫描电子显微镜的用途
注：扫描电子显微镜：Scanning Electron Microscope，SEM
二、SEM 结构
三、SEM 成像原理
利用细聚焦高能电子束在试样表面逐点扫描而激发出各种物理信息，通过对这些信息的检测接收、放大并转换成调制信号，最后在阴极射线管荧光屏上显示反映样品表面各种特征的图像。（具体细节见ppt ）
四、SEM 的图像衬度观察
仪器：日立S-3400N SEM
1. 样品制备
SEM 一个突出的特点就是对样品的适应性大而且样品制备方法简单。所有的固态样品如块状、粉末、金属、非金属、有机以及无机的都可以观察。尤其是对于无污染的金属断口样品不需进行任何处理就可直接进行观察。SEM 对样品的要求主要有以下几点：
（1）适当的大小
（2）良好的导电性：实际上是要求样品表面（所观察到的面）与样品台之间要导电。对于导电性良好的金属样品，只要尺寸大小合适、用导电胶或导电胶带固定在铝或铜的样品架上送入电镜样品室便可直接观察。对不导电或导电性差的无机非金属材料、高分子材料等样品，所要观察的表面必须进行喷镀导电层处理，镀膜厚度控制在5~10nm为宜。
（3）无论是哪种试样，其观察表面要真实，避免磕碰、擦伤造成的假象，要干净、干燥。
2. 表面形貌衬度观察
表面形貌衬度是利用对样品表面形貌变化敏感的物理信号作为调制信号得到的一种图像衬度。用于二次电子信号来自于样品表面层5～10nm 深度范围，它的强度与原子序数没有明确的关系，而仅对微区刻画相对于入射电子束的位向十分敏感，同时二次电子像的分辨率较高，一般约在3～6nm （目前可达到的最佳分辨率为1nm ）, 所以适合于显示表面形貌衬度。
二次电子像是扫描电镜应用最广的一种方式，尤其在材料科学研究领域，二次电子像的表面形貌衬度在断口分析方面显示了突出的优越性。
由于SEM 的分辨率高，放大倍率大，适合于观察光学显微镜无法分辨的显微组织。为了提高表面形貌衬度，所观察的试样的腐蚀深度应该比光学显微镜试样适当地深一点。
五、实验报告要求
1、SEM 成像原理
2、测试样品图