SEM如何表征晶体结构

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【知识】扫描电镜(SEM)知识大全

扫描电子显微镜（SEM）的基本结构及原理扫描电镜基本上是由电子光学系统信号接收处理显示系统供电系统真空系统等四部分组成。图13-2-1是它的前两部分结构原理方框图。电子光学部分只有起聚焦作用的汇聚透镜，它们的作用是用信号收受处理显示系统来完成的。

扫描电镜（SEM）基本原理扫描电镜是利用电子枪发射电子束，高能入射电子轰击样品表面时，被激发的区域将产生二次电子背散射电子吸收电子俄歇电子阴极荧光和特征X射线等信号，通过对这些信号的接受放大和显示成像，可观察到样品表面的特征，从而分析样品表面的形貌结构成分等。

扫描电镜（SEM）是一种强大的显微观察技术，它通过发射高能电子束并与样品表面相互作用来获取图像。以下是对“扫描电镜（SEM）知识大全”的文本内容进行修改和润色后的结果：0 什么是扫描电镜（SEM）扫描电镜，或称扫描电子显微镜，自1965年左右问世以来，已广泛应用于多个学科领域。

电子光学系统：微观世界的造像大师SEM的电子光学系统负责产生极其细窄的电子束，通过精确扫描样品表面，捕捉每一个微小细节。

SEM如何表征晶体结构

放大率：与普通光学显微镜不同，在SEM中，是通过控制扫描区域的大小来控制放大率的。如果需要更高的放大率，只需要扫描更小的一块面积就可以了。放大率由屏幕照片面积除以扫描面积得到。所以，SEM中，透镜与放大率无关。

扫描电镜(SEM)能测出晶型吗

SEM描电镜主要应用于微观形貌颗粒尺寸微区组成元素分布元素价态和化学键晶体结构相组成结构缺陷晶界结构和组成等。SEM一般通过搭配能谱仪EDS使用，可利用EDS进行元素成分定性定量分析。

但因为物镜焦距较长，图像景深比透射电镜高的多，主要用于样品表面形貌的观察，无法从表面揭示内部结构，除非破坏样品，例如聚焦离子束电子束扫描电镜FIB-SEM，可以层层观察内部结构。透射电镜和扫描电镜二者成像原理上根本不同。

金相法与微区域成分分析相结合在金相观察中选出待定夹杂物后，用电子探险针（EPMA）进行微区成分分析或者应用扫描电镜（SEM）自带能谱分析你（EDS）进行成分分析。通常可以测定尺寸大于1um的夹杂物的组成元素和大致成分，如果采用个别元素的面扫描还可以得到更为直观的结果。

分析SEM扫描电镜图片主要涉及到图像处理和图像分析两个步骤，通过专业的软件工具和特定的分析方法，可以对图片的形貌成分晶体结构等方面进行深入解读。图像处理对于SEM扫描电镜图片的分析，通常需要进行一些预处理步骤，以增强图像的清晰度，提高分析的准确性。

对于抛光后的金属样品，扫描电镜结合EBSD可进一步对晶体结构织构取向差等进行解析。 0扫描电镜（SEM）分析实例二次电子像分析下图为经抛光腐蚀之后金相样品的二次电子像，可看出SEM图像的分辨率及立体感均远好于光学金相照片。

部分方解石具有文石假象，在扫描电镜下这种方解石呈针状纤维状碳酸盐集合体产出，能谱显示为碳酸钙，从晶型和结晶习性上看为文石，但在XRD衍射图谱上未见文石衍射峰，可以认为它们在形成时是文石，但在早期成岩作用转变成了方解石，并保留了文石假象。一般认为这种针状纤维状文石在成因上和嗜甲烷微生物的代谢作用有关。

完全弄懂扫描电子显微分析(SEM)

1放大率：与普通光学显微镜不同，在SEM中，是通过控制扫描区域的大小来控制放大率的。如果需要更高的放大率，只需要扫描更小的一块面积就可以了。放大率由屏幕照片面积除以扫描面积得到。所以，SEM中，透镜与放大率无关。

2SEM的精密构造与运作扫描电子显微镜由电源真空系统电子光学系统和信号收集显示系统构成，每一部分都不可或缺。为何真空至关重要电子束在大气中会快速氧化，因此SEM操作时必须在真空环境中，以保护电子枪。同时，真空环境还能延长电子的自由行程，提升成像效果。

3扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope，SEM）于1965年左右发明，其利用二次电子背散射电子及特征X射线等信号来观察分析样品表面的形态特征，是介于透射电镜和光学显微镜之间的一种微观形貌观察方法。

4什么是扫描电镜（SEM）扫描电镜，或称扫描电子显微镜，自1965年左右问世以来，已广泛应用于多个学科领域。它通过二次电子背散射电子及特征X射线等信号，提供对样品表面形态和特征的观察与分析。作为一种介于透射电镜和光学显微镜之间的技术，SEM允许我们观察到微观世界的表面细节。

石墨烯(Graphene)常见的表征方法

1透射电子显微镜法：透射电子显微镜法是一种常见的判断石墨烯的方法，使用高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）来研究石墨烯的结构和性质，可以得到石墨烯和碳的复合材料中石墨烯层的厚度缺陷及其它详细信息。

2当然是原子力显微镜AFM，看高度图石墨烯单层不到1 nm。应该说AFM是表征石墨烯材料最方便的手段了。当然，AFM表征的时候应注意区分灰尘盐类和石墨烯分子。当然光学显微镜扫描电镜SEM也可以用来表征石墨烯。还有高分辨率透射电镜HRTEM可以看到石墨烯的蜂窝状原子图像，可以看到氧化石墨烯还原后的缺陷。

3证明石墨烯结构的表征顺序：石墨烯是六边形的，它的π电子是共轭的，但不像石墨一样共轭的。不仅是已知材料中最薄的一种，还非常牢固坚硬；作为单质，它在室温下传递电子的速度比已知导体都快。石墨烯在原子尺度上结构非常特殊，必须用相对论量子物理学（relativistic quantum physics）才能描绘。

4石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法氧化还原法SiC外延生长法，薄膜生产方法为化学气相沉积法（CVD）。 2018年3月31日，中国首条全自动量产石墨烯有机太阳能光电子器件生产线在山东菏泽启动。

5超导电，导电率比铜还高70%；超导热，不存热量，立刻导出。

6稳定性：石墨烯的结构非常稳定，碳碳键仅为42。石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧，当施加外力于石墨烯时，碳原子面会弯曲变形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，从而保持结构稳定。石墨烯（Graphene）是一种以sp杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。

合成样品的显微结构

1样品不均匀：如果样品中各部分的成分或结构不均匀，可能导致制备出的显微试样中不同区域呈现出不同的特征。这可能会误导观察者或分析仪器，从而产生假象。样品污染：在制备试样的过程中，如果样品受到了污染，这可能会影响显微镜下的观察结果。例如，尘埃指纹油脂或化学品残留都可能影响显微镜下的图像。

2表面形貌：通过电镜观察地聚合物表面的粗糙度孔隙结构和颗粒形态等特征，以便了解样品的表面性质。显微结构：观察地聚合物的内部结构，从而了解样品的显微结构特征。成分分析：通过能谱分析等手段，可以确定地聚合物中的主要元素及其分布，有助于了解样品的组成特征。

3图 25 烧结堇青石试样的显微结构根据高振昕等（ 2002）的研究，在合成莫来石-堇青石样品中还可能存在极其少量的呈六方片状的六铝酸钙（ CA6）晶体，它属于六方晶系。CA6通常在 CaO-Al2O3或CaO-Al2O3-SiO2系中存在，有人认为 CA6是从含有 1% ～2% CaO 的铝土矿熔融刚玉磨料中结晶而来。

4物体的细菌结构必须制成玻片标本在显微镜下才能观察清楚。显微玻片标本简称玻片标本（preparation）原意是指经过一定处理的生物的整体或局部的标本。但现在则指为显微镜观察所制作的生物和矿物标本。制作生物材料的显微玻片标本有涂抹法（涂片法）挤压法（压片法）和切片法。