SEM 是 扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope)的缩写,是一种利用聚焦的高能电子束在样品表面扫描,通过检测电子与样品相互作用产生的二次电子、背散射电子等信号,从而获得样品微观形貌、结构及成分信息的 高分辨率表面分析技术。

在材料科学、生命科学、半导体工业、地质学等领域,SEM 检测分析的核心功能包括:
1. 形貌观察:二次电子信号可呈现样品表面 纳米至微米级的三维形貌,分辨率可达 1 nm 左右,能清晰显示颗粒、断口、薄膜、生物组织等结构细节。
2. 成分分析:通过配置 能谱仪(EDS,Energy Dispersive X-ray Spectroscopy)或 波谱仪(WDS),可对样品微区进行 定性、半定量及定量元素分析,检测范围通常从 硼(B)到铀(U),并可进行元素面分布(Mapping)和线扫描。
3. 晶体结构分析:利用 电子背散射衍射(EBSD,Electron Backscatter Diffraction)附件,可分析材料的 晶体取向、晶粒尺寸、相鉴定及应力分布。
4. 样品适用性:SEM 通常要求样品具有 导电性;对于非导电样品(如聚合物、陶瓷、生物组织),需进行 喷金或喷碳处理 以防止电荷积累。场发射扫描电镜(FE-SEM)在低电压下亦可观察不导电样品而无明显荷电效应。
5. 环境与真空模式:现代 SEM 支持 高真空、低真空及环境扫描(ESEM)模式,可在 含水、含气或非导电样品 的原始状态下直接成像,避免干燥或镀膜造成的人为损伤。
综上,SEM 检测分析是材料表征中最常用的方法之一,能够同时提供微观形貌、元素组成与晶体学信息,是 失效分析、质量控制、纳米材料研究及生物医学成像 等领域不可或缺的工具。

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