機械設(shè)計的高級境界：四大顯微設(shè)備SEM、TEM、AFM、STM工作原理，看圖說話

2017-03-31  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

圖像來源:youbube 編輯:Magon

四大顯微設(shè)備:SEM、TEM、AFM、STM,相信大家并不陌生,特別是學(xué)材料的小伙伴們。

那它們的工作原理呢?

嗯。。。

這個。。。

可能還不太清楚。。。

下面,跟大家分享一些超棒的動畫和圖片,有趣的表達(dá)方式,讓您輕松了解它們的工作原理,跟枯燥乏味的各種分析說拜拜啦!

1、掃描電子顯微鏡(SEM)

SEM是利用細(xì)聚焦電子束在樣品表面掃描時激發(fā)出來的各種物理信號來調(diào)制成像的。

SEM是采用逐點成像的方法,把樣品表面不同的特征,按順序和比例轉(zhuǎn)化為圖像,如二次電子像

背散射電子像等

掃描電鏡的優(yōu)點是:

(1)有較高的放大倍數(shù);

(2)有很大的景深,視野大,成像富有立體感,

(3)試樣制備簡單。

實例圖片:

2、透射電子顯微鏡(TEM)

TEM是聚焦電子束投射到非常薄的樣品上,透過樣品的透射電子束或衍射電子束所形成的圖像來分析樣品內(nèi)部的微觀組織結(jié)構(gòu)。

TEM常用于研究納米材料的結(jié)晶情況,觀察納米粒子的形貌、分散情況及測量和評估納米粒子的粒徑。

實例圖片:

3、掃描隧道顯微鏡(STM)

STM是一種利用量子理論中的隧道效應(yīng)探測物質(zhì)表面結(jié)構(gòu)的儀器。一根攜帶小小的電荷的探針慢慢地通過材料,一股電流從探針流出,通過整個材料,到底層表面。當(dāng)探針通過單個的原子,通過流過探針的電流量波動,得到圖片。

實例圖片:

4、原子力顯微鏡(AFM)

AFM通過檢測樣品表面和一個微型力敏感元件之間的極微弱的原子間相互作用力來研究物質(zhì)的表面結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。將一對微弱力極端敏感的微懸臂一端固定,另一端的針尖接近樣品,通過其相互作用,使得微懸臂發(fā)生形變或運動狀態(tài)發(fā)生變化。利用傳感器檢測這些變化來獲得表面形貌結(jié)構(gòu)信息及表面粗糙度信息。

AFM分為接觸式、非接觸式和輕敲式。

原子力顯微鏡的優(yōu)點:

(1)AFM提供真正的三維表面圖。

(2)不會對樣品造成傷害。

(3)更為廣泛的適用性。

實例圖片:

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