SEM测试线扫与面扫

在做扫描电子显微镜(SEM)测试时,科学指南针检测平台工作人员在与很多同学沟通中了解到,好多同学对sem测试不太了解,针对此,科学指南针检测平台团队组织相关同事对网上海量知识进行整理,希望可以帮助到科研圈的伙伴们;

 

线扫

 

使电子束沿样品上指定的一条线扫描,就能得到这条线上感兴趣元素含量的变化曲线。线分析是一种定性分析,有二次电子或背散射电子像对照分析,能直观地获得元素在不同相或区域内的分布状态。它常用于材料表面改性(涂层、包覆层、渗C、渗N)、催化剂研究等。做线分析的试样表面,要求抛光,如果试样不平、缺陷、坑洞太多,就会对X-射线造成吸收,使线分布曲线产生大的变化,造成线分布假象,难于分清是元素含量变化或是几何因素引起。定义感兴趣元素的含量要求是“主要”或是“次要”的,如果是“微量”的,所得的线分布曲线变化就不明显,线扫描的可靠性差,这时就要采用点分析(如前面的定点分析示例3)。另外还要注意:分布曲线高度代表元素含量,同种元素在相同条件下可以定性比较含量变化。因为不同元素产生的X射线产额不同,所以不同元素的峰高不能进行元素含量的比较。即使元素含量没有变化,沿扫描线的元素分布通常也不是一条直线,这是由于X射线计数统计涨落和几何因素引起。

 

面扫

 

面扫描是使电子束在试样表面观察区扫描,所定义的感兴趣元素在显示器上以不同颜色的点分别显示出分布图像,并且与采集的二次电子图象相对应,直观明了,点越多、亮度越亮,说明元素含量越高。面分析的灵敏度比点、线分析都低,面扫描需要较长时间收集信号,才能得到比较好的效果,它也是一种定性分析。观察试样表面元素分布时,元素含量高的区域,显示的亮点多、亮度高,但背底噪音也会产生少量亮点,无法和低含量元素区分。因为面扫描灵敏度低,分析时往往采用大的探针电流,特别对轻元素,如果探针电流小,特征X射线信号很弱,无法显示元素分布。做面扫描的试样要求表面光滑。它常用于材料中异物杂质、相分布和元素偏析快速检验。

 

以上仅为科学指南针检测平台对网上资料的收集整合,故此分享给大家,希望可以帮助大家对测试更了解,如有测试需求,可以和科学指南针联系,我们会给与您最准确的数据和最好的服务体验,惟祝科研工作者可以更轻松的工作。

 

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### 描电镜 Mapping 数据分析及相关软件工具 描电镜(SEM)Mapping 是一种用于表征材料微观结构和成分分布的技术。通过 SEM 的能量色散谱仪(EDS 或 EDX),可以获得样品中元素的空间分布信息。以下是关于描电镜 Mapping 数据分析及其常用软件工具的详细介绍。 #### 1. EDS/EDX Mapping 原理 EDS Mapping 技术基于 X 射线能谱分析原理,通过对样品表激发产生的特征 X 射线信号进行采集和解析,得到各元素在样品上的空间分布情况[^2]。这种技术能够提供二维或伪三维的元素分布图,帮助研究者深入了解样品的组成特性。 #### 2. 数据分析流程 数据分析通常包括以下几个方: - **原始数据预处理**:去除噪声、校准光谱强度以及调整像素分辨率。 - **图像分割分类**:利用阈值法或其他算法区分不同的相或区域。 - **定量分析**:计算每种元素的质量分数或者原子百分比,并评估其均匀性。 这些过程可以通过手动操作完成,也可以借助专用软件实现自动化分析。 #### 3. 主流软件工具介绍 目前市场上存在多种适用于 SEM Mapping 数据分析的专业软件: ##### (1) AZtecEnergy by Oxford Instruments AZtecEnergy 提供全的功能来执行从简单的点分析到复杂的映射任务。它具有直观的界设计,便于用户快速掌握如何生成高质量的地图图形并对其进行深入解读[^4]。 ```python import aztecanalysis as aa # 加载EDS map文件 map_data = aa.load('sample_map.azt') # 进行基本统计运算 stats = map_data.get_statistics() print(stats) ``` ##### (2) ESPRIT by Bruker Nano Analytics ESPRIT 不仅支持常规的 SEM 成像模式下的 EDS 分析,还特别强化了对复杂矿物学样本的研究能力。它的智能化识别引擎可以自动辨别未知物相,并给出可能匹配的标准数据库条目列表[^3]。 ##### (3) Thermo Scientific™ Quantax System Quantax 系统集成了先进的硬件配置强大的软件包,适合于需要高精度测量的应用场合。该系统的 MapIt 功能允许创建详细的化学成分地图,同时还能同步显示光学形貌图片以便对照观察。 #### 4. 高级应用技巧 为了提高分析效率及准确性,在实际工作中可采用如下策略: - 利用批量处理脚本来加速重复性的任务; - 结合其他类型的显微技术如 TEM 来验证所得结论的真实性; - 对多个位置的数据求平均值以降低偶然因素带来的影响。 --- ###
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