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影响扫描电镜图像质量的因素分析(复旦,周广荣)

影响扫描电镜图像质量的因素分析(复旦,周广荣)
影响扫描电镜图像质量的因素分析(复旦,周广荣)

影响扫描电镜图像质量的因素分析(复旦,周广荣)

2011-06-20 13:35:59| 分类:SEM基础 | 标签:空间电荷加速电压扫描速度阈电流象散校正|字号订阅

作者:周广荣

(聚合物分子工程教育部重点实验室复旦大学高分子科学系上海200433)

COXEM(酷塞目)有限公司Beijing Office驰奔

摘要:本文介绍影响扫描电镜图像质量的因素及其对图像质量的影响,分别从加速电压、扫描速度和信噪比、束斑直径、探针电流、消像散校正、工作距离以及反差对比等分析图像质量的变化原因,提出提高图像质量的方法。

关键词: 扫描电子显微镜SEM 图像质量

扫描电子显微镜是(Scanning Electron Microscope,SEM)是20 世纪30 年代中期发展起来的一种多功能的电子显微分析仪器。SEM 以其样品制备简单、图像视野大、景深长、图像立体感强,且能接收和分析电子与样品相互作用后产生的大部分信息,因而在科研和工业等各个领域得到广泛应用。

但是扫描电镜是非常精密的仪器,结构复杂,要想得到能充分反映物质形貌、层次清晰、立体感强和分辨率高的高质量图像仍然是一件非常艰难的事情,本文针对工作中出现的问题,分析影响图像质量的因素,讨论如何根据样品选择最佳观察条件。

1 加速电压

扫描电镜的电子束是由灯丝通电发热温度升高,当钨丝达到白热化,电子的动能增加到大于阳离子对它的吸引力( 逸出功) 时,电子就逃逸出去。在紧靠灯丝处装上有孔的栅极

( 也叫韦氏盖),灯丝尖处于栅孔中心。栅极上100~1000V 的负电场,使灯丝的电子发射达到一定程度时,不再能继续随温度增加而增加,即达到空间电荷的饱和(这种提法是错误的)。离开栅极一定距离有一个中心有孔的阳极,在阳极和阴极间加有一个很高的正电压称为加速电压[1],它使电子束加速而获得能量。加速电压的范围在1~30kV,其值越大电子束能量越大,反之亦然。

加速电压的选用视样品的性质( 含导电性) 和倍率等来选定。当样品导电性好且不易受电子束损伤时可选用高加速电压,这时电子束能量大对样品穿透深(尤其是低原子序数的材料)使材料衬度减小图像分辨率高。但加速电压过高会产生不利因素,电子束对样品的穿透能力增大,在样品中的扩散区也加大,会发射二次电子和散射电子甚至二次电子也被散射,过多的散射电子存在信号里会出现叠加的虚影从而降低分辨率,目前我所用的扫描电子显微镜(TESCAN TS 5136MM) 的加速电压可在1~30kV 内任意调节,采用加速电压1~30 kV (见图1)。

图1 分别加速电压为1kV,10kV,30kV 的SEM 像, 当样品导电性差时,又不便喷碳喷金, 还需保存样品原貌的这类样品容易产生充放电效应,样品充电区的微小电位差会造成电子束散开使束斑扩大从而损害分辨率。同时表面负电

场对入射电子产生排斥作用,改变电子的入射角,从而使图像不稳定产生移动错位,甚至使表面细节根本无法呈现,加速电压越高这种现象越严重,此时选用低加速电压以减少充、放电现象,提高图像的分辨率。

2 扫描速度和信噪比

在显像管的屏幕上电子束每行扫描约2000 点,每帧画面约2000 行,每秒钟扫描25 帧(驰奔:这么高的像素数,进行TV扫描成像根本不现实,明显有误, 信号探测器YAG的响应时间是80ns,也就是0.08微妙,只停留0.01微妙什么都看不见)。这就意味着每个点上只停留0.01μs[2]。电子束对样品的相互作用以及检测器对这种作用的响应很慢,即在0.01μs 期间每个点上获得的信号很弱,需经过放大才能看清,这会带来很多的噪音降低信噪比。扫描速度的选择会影响所拍摄图像的质量,如果拍图的速度太快信号强度很弱。另外由于无规则信号的噪音干扰使分辨率下降。如果延长扫描时间会使噪音相互平均而抵消,因此提高信噪比增加画面的清晰程度。但扫描时间过长,电子束滞留在样品上的时间就会延长,电子束会使材料变形,降低分辨率甚至出现假象,特别对生物和高分子样品,观察时扫描速度不能太慢,采用TESCAN TS5136MM 扫描电子显微镜常规采用速度每个点上只停留0.04μs。

3 束斑直径和工作距离

在SEM 中束斑直径决定图像的分辨率。束斑的直径越小图像的分辨率越高。一般来讲束斑直径的大小是由电子光学系统来控制,并同末级透镜的质量有关。如果考虑末级透镜所产生的各种相差,则实际照射到试样上的束斑直径d 为[3]

d2=d02+ds2+dc2+df2 (1)(驰奔注:公式中2为指数项)

式中,d0 高斯斑直径;ds 由于透镜球象差引起的电子探针的散漫圆直径;dc 由于透镜色差所引起电子探针的散漫圆直径;df 由于衍射效应所造成电子探针的散漫圆直径。

在扫描电子显微镜的工作条件下:ds>>dc,df。因此公式(1) 可以近似为:

d2=d02+ds2。

因为d0 与同末级透镜的励磁电流有关,而后者又与工作距离WD 有关。WD 越小,要求末级透镜的励磁电流愈大,相应的d0 愈小。此外对于

一定质量的透镜来讲,球象差系数也是同工作距离WD 有关,WD 愈小相应的Cs(透镜的球象差系数)也愈小。因此为获得高的图像分辨率则束斑直径要小,同时需要采用小的工作距离。如果探针电流过高,电子束斑缩小过度,图像中就容易出现噪声。如果要观察高低不平的样品表面,要求很高的焦深,则需要采用大的工作距离,同时需要注意,图像的分辨率会明显降低。

4 探针电流

探针电流直接影响到束斑直径、图像信号强度、分辨率以及图像清晰及失真程度等参数,而这些参数间又存在矛盾。电流越大电子束的束斑直径越小,(驰奔注:描述错误,可能是编辑的问题)使分辨率增大,景深也增大。但是信号弱时,亮度有时会显得不足、信噪比降低。对于一些高分子材料、生物样品或一些不导电的样品采用较大的探针电流,产生的电荷不能及时扩散迁移而形成积累,因而产生放电现象,难以得到高质量的形貌图片;但是如果探针电流过小,会由于二次电子的信号较弱,本底杂散信号影响比较大,分辨率会下降,在高倍率下影响严重。因此探针电流选择的原则是在反差和亮度满足正常的情况下,加大探针电流,以便得到最高的分辨率和较大的景深范围。但是对于低倍率观察图像时要求丰富的层次结构为主,需要采用小一点的探针电流。

扫描电镜TESCAN 5136 的电子探针电流与束斑直径的关系(见图2)。探针电流越大,束斑直径越小,(驰奔注:这个明显错误,可能是编辑的问题)因此选择适合于放大倍数、观察条件(加速电压、样品倾斜角度等)和样品图像质量的探针电流是明智的。

图2 TESCAN 5136 的探针电流和束斑直径之间的关系

( 驰奔注:探针电流单位是纳安nA而不是毫安mA,另外探针直径与探针电流的三分之八次方成正比,上图表明显给错,不是编辑的问题)

5 象散校正

消象散器实际上是针对各种因素而造成的电子束束斑弥散圆,对于非对称造成的轴上象散都可以用消象散器来校正。对于TESCAN 5136 扫描电镜,是装有八极电磁式的消象散器,如图3 来消除象散对成像的影响。

图3 八极电磁式消象散器

八极电磁式消象散器原理[4] 是根据洛伦兹力力的作用原理,这种场使沿光轴方向运动的电子受到一附加的力,在垂直于光轴的平面中,具有椭圆对称性的校正力,通过改变两组线包中电流的大小和方向,使校正场的作用补偿原透镜场的椭圆性,从而获得截面为圆形的电子束。

图像如果有象散,不仅使图像产生失真,而且图像的清晰度也会明显下降,如图4 物镜光阑对中与未对中的聚焦状态:(a)准确对中原图像正圆,失焦时向四周均匀发散;(b) 光阑有偏,正交时图像成椭圆,且有象散;(c) 光阑偏中较大时,失焦图像流动(驰奔注:光阑是否对中不会造成椭圆斑,而是引起图像在某个方向晃动,这个描述明显不对)。当物镜光阑的污染不是很严重时,或由于样品的不同性质造成的微小象散时,可以借助仪器的消象散器产生一个相反的小磁场来抵消象散的偏离度。由于消象散器是一个八面的电磁体,可以多个方向调节,得到最清晰、细节最多、并且不失真的样品原貌。图5 中图像分别是存在象散的正聚焦,存在象散的过聚焦或欠聚焦,校正象散的正聚焦结果。

图4 物镜光阑对中与未对中的聚焦状态

图5 不同聚焦情况下的成像

1. 存在象散的正聚焦;

2. 存在象散的过聚焦或欠聚焦;

3. 校正象散的正聚焦

随着电镜使用时间的增加,物镜光阑等部件会受各种来自外界各种因素的污染,再加上各种样品对电子的散射程度不同,角度不同造成的象散大小和方向也不尽相同。所以在观察图像尤其是高倍率图像时,要经常对象散加以微调,否则会由于象散的原因使图像的质量大大降低。

6 其它干扰

反差对比度:图像大的反差会使图像富有立体感,但是过大的反差会损失一些细微结构;图像小的反差会使图像层次丰富和柔和,但是过小的反差也会丧失细节;对于导电的样品在遇到电子后会产生放电现象,使反差降低,因此要根据不同的样品进行自动和手动调节反差对比度。

真空和清洁:真空度不够时会使样品被盖上一层污染物,不能得到高分辨图像,镜筒和物镜光阑被污染,需及时进行清洁处理,否则在图像中会观察到象散,关掉电子束的前后瞬间图像发生位移,严重影响图像质量也会有损仪器的使用。

镀金条件的选择:根据不同的样品采取不同的喷镀条件,如喷镀时间、喷镀电流以及喷镀高度来选取合适的镀层厚度。一般对于样品的形貌变化不大的可以采用的镀层,形貌变化大的可以采用厚的镀层。

机械振动:电源稳定度和外界杂散磁场会使图像出现锯齿形畸变边缘,特别是在高倍率时更容易观察到。震动造成在不同时记录的象元排列位置随着震动频率发生挪动,从而使图像变得模糊或变形,观察高倍率图像时,相应的震动效应对图像质量的影响更为严重。

嘈杂噪音:如机械泵工作声音,除湿机工作声音、拍摄高倍率图像时说话的声音以及手机打电话信号干扰(手机信号为高频电磁波,不会对电子束造成影响,但一定要太大声音说话)等对图像产生很大的影响,致使图像的分辨率降低。

7 总结

总而言之,影响图像质量的因素很多(见图6)。

图6 影响SEM 图像质量的因素

图像的质量高低除仪器本身存在的问题外,更主要是操作条件决定的。应根据不同的样品选择最佳的扫描参数,以便得到高质量的图像。

参考文献

1 马金鑫, 朱国凯. 扫描电子显微镜入门[ M], 北京: 科学出版社, 1985

2 懂炎明. 高分子分析手册,北京:中国石化出版社,2004,(3): 520

3 廖乾除,蓝芬兰. 扫描电镜原理及应用技术,北京:冶金工业出版社,1990

4 张良平,付建华. 扫描电镜中象散的消除,分析测试仪器通讯,1994,(2):44~48 Analysis of the iactors influencing image quality of scanning electron microscope Zhou Guangrong

(The Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymer and Department of Macromolecule Science,

Fudan University, Shanghai 200433)

Abstract The factors and their influences on SEM image quality were discussed in this paper. The selections of

electron acceleration voltage, scanning rate and S/N, spot size, probe current, stigmator, working distance, contrast,

etc., have been studied through analyzing image qualities. Methods to increase image quality were proposed.

Key words Scanning electron microscope SEM Image quality

现代仪器二○一○年·第六期

专利检索及分析报告

汽车电涡流缓速器 专利分析报告

技术分解表 技术术语定义表

检索要素表

一、引言 国内外对于汽车电磁制动技术已经研究多年,取得的成果主要以应用在商用车上的电涡流缓速器为主。近年来部分机构和科技人员开始研究应用在乘用车上的电磁制动技术。分析电磁制动技术的发展历程,发展现状和技术分布,对于预测其发展前景,进一步地研究汽车电磁制动技术非常有帮助。 二、数据来源和分析方法 电磁制动系统的工作原理是:通电的线圈产生磁场,处于该磁场中的制动盘做切割磁感线运动,因而制动盘表面会产生电涡流,电涡流感生出的磁场反作用线圈磁场,进而产生制动力。汽车上的电磁制动系统主要电磁制动器、踏板、传感器和控制器等部分组成。 电磁制动技术的专利主要分布在IPC大类B60中,为了保证检索数据的全面性和准确性,将专利检索式确定为:(汽车OR车辆OR机动车)AND电磁AND ( 制动OR减速器OR促动器),即英文检索式确定为:TID=(((electr* adj4 (brak*3 or actuator or retarder) near (car or vehicle or automo*)) OR ABD=(electr* near (brak*3 or actuator or retarder) near (car or vehicle or automo*))) OR CL1=(electr* near (brak*3 or actuator or retarder) near (car or vehicle or automo*))) AND AD>=(19950101) AND AD<=(20150115)。检索结果为1006件。 利用数据库自身的分析功能,对检索出的1006项专利进行了统计图表分析、文本聚类分析和引证树分析。得出了关于电磁制动技术的发展趋势,各个国家和企业的技术发展水平和侧重点,核心技术的掌握者等重要结论。这对国内相关技术人员来说具有重要的参考价值。 三、电磁制动技术专利申请趋势分析 3.1 全球电磁制动技术专利申请趋势分析 通过专利申请趋势分析可以观察全球专利申请总量的变化,追踪电磁制动技术的研发活动情况,了解其发展趋势及全局动态。从图2可以看出,汽车电磁制动技术从20世纪90年代中期开始进行研究;从1995年到2014年这20年期间专利申请数量整体上呈现逐步上升的趋势。1995-1997年,专利申请从无到有;1997年之后的5年电磁制动技术处于缓慢的发展状态,这期间每年专利申请数量基本维持在1997年水平,略有提升;2003年和2004年专利申请数量基本比往年翻了一倍,但是紧接着2005年和2006年又回到了原来的水平;从2007年开始到2014年,伴随着By-wire技术(线控技术)在汽车上应用的推广,电磁制动技术也迎来了快速发展时期,这期间专利申请数量逐年递增,2013和1014年专利申请数量已经是2006年的三倍多。 安全、舒适和减少污染是现代汽车发展的趋势。电磁制动是线控制动技术和传统的液压传动制动过程相比,响应时间短,制动效能高,即电磁制动更安全;和传统制动技术相比,电磁制动技术能更好地控制制动力矩,使车辆实现平滑的制动,即电磁制动更舒适;电磁制

扫描电镜及其在储层研究中的应用分析

扫描电镜测试技术原理及其在储层研究中的应用 1、扫描电镜的结构和工作原理 扫描电镜的主要构成分为四部分:镜筒、电子信号的显示与记录系统、电子信号的收集与处理系统、真空系统及电源系统(图1)。以下是各部分的简介和工作原理。 1.1扫描电镜结构 1.1.1镜筒 镜筒包括电子枪、聚光镜、物镜及扫描系统,其作用是产生很细的电子束(直径约几个nm),并且使该电子束在样品表面进行扫描,同时激发出各种信号。 1.1.2电子信号的收集与处理系统 在样品室中,扫描电子束与样品发生相互作用后产生多种信号,其中包括二次电子、背散射电子、X射线、吸收电子、俄歇(Auger)电子等。在上述信号中,最主要的是二次电子,它是被入射电子所激发出来的样品原子中的外层电子,产生于样品表面以下几nm 至几十nm 的区域,其产生率主要取决于样品的形貌和成份。通常所说的扫描电镜图像指的就是二次电子像,它是研究样品表面形貌的最有用的电子信号。检测二次电子的检测器的探头是一个闪烁体,当电子打到闪烁体上时,就在其中产生光,这种光被光导管传送到光电倍增管,光信号即被转变成电流信号,再经前置放大及视频放大,将电流信号转变成电压信号,最后被送到显像管的栅极。 1.1.3电子信号的显示与记录系统 扫描电镜的图像显示在阴极射线管(显像管)上,并由照相机拍照记录。显像管有两个,一个用来观察,分辨率较低,是长余辉的管子;另一个用来照相记录,分辨率较高,是短余辉的管子。 1.1.4真空系统及电源系统 扫描电镜的真空系统由机械泵和油扩散泵组成,其作用是使镜筒内达到10 托的真空度。电源系统则供给各部件所需的特定电源。

图1 扫描电镜结构图 1.2扫描电镜的基本原理 扫描电镜的电子枪发射出电子束,电子在电场的作用下加速,经过两次电磁透镜的作用后在样品表而聚焦成极细的电子束。该细小的电子束在末透镜的上方的双偏转线圈作用下在样品表而进行扫描,被加速的电子与样品相互作用,激发出各种信号,如二次电子,背散射电子,吸收电子、X射线、俄歇电子、阴极发光等。这些信号被按顺序、成比例的交换成视频信号、检测放大处理成像,从而在荧光屏上观察到样品表而的各种特征图像。 2、扫描电镜在矿物岩石学领域的应用 2.1矿物研究 不同矿物在扫描电镜中会呈现出其特征的形貌,这是在扫描电镜中鉴定矿物的重要依据。如高岭石在扫描电镜中常呈假六方片状、假六方板状、假六方似板状;埃洛石常呈管状、长管状、圆球状;蒙脱石为卷曲的薄片状;绿泥石单晶呈六角板状,集合体呈叶片状堆积或定向排列等。王宗霞等在扫描电镜下观察了硅藻上的形貌,硅藻上多呈圆盘状、板状,根据这一特征即可将它鉴定出来。 矿物特征及残余结构可以推断其成岩环境和搬运演化历史,扫描电镜可对矿 物的结构和成分进行分析,为推断矿物的成岩环境和搬运演化历史提供基础资

扫描电镜制样

扫描电子显微镜(SEM)常规样品制备技术 SEM常规制样方法(一) ——试样的取材、固定、脱水和置换 一、实验目的 掌握扫描电镜制样过程:从取材、固定、脱水、置换、干燥、喷涂这一过程中样品怎样保持生活状态,从而得出接近生活状态的样品。 二、实验原理 不论动物或植物组织,要求取材时操作必须快速,组织表面要清洁,必要时需超声波清洗,原理同TEM取材,但需强调的是SEM观察表面结构,所以应注意表面结构的清洁、完整和电镜下反应真实的形貌。取材时动作要快、轻、准、大小在1mm-1cm之间,所用的器械要锋利、洁静,避免任何牵拉和挤揉样品表面的损伤,常用的固定剂有2-4%戊二醛和1%锇酸。 三、实验器材 样品(动物或植物)、双面刀片、培养皿、l.5ml离心管、牙签、2-4%戊二醛、1%锇酸、 0. 1M PBS缓冲液,乙醇、乙酸异戊酯。 四、实验步骤 1、取材 要求动作轻、迅速、准确,为了保持生活状态,应在固定前清洗掉表面杂质,即,迅速将标本放在PBS缓冲液中冲洗,也可超声波器中超10s-30s,使样品所带的污物除去(如:气管内壁上的粘液、植物叶上的灰尘等)。 2、固定(前固定) 经过清洗的样品迅速投入2-4%戊二醛囤定液中,间歇振荡且室温固定约2-4小时即可。 样品固定的目的:使样品细胞的微细结构完整真实地保存下来。如果样品没有很好地固定,那么样品在脱水时可能变形,破坏了样品的生活状态,也就是说,固定不好的材料,电镜下不能反映真实结构,所以这一步很重要。 3、冲洗 0. 1M PH7.2 PBS缓冲液洗:30分钟中间换3-4次,因戊二醛与锇酸反应生成细微的沉淀,所以在后固定之前,用0. IM PBS缓冲液洗去多余的戊二醛之后,样品才可能进入锇酸固定液。 4、后固定:1%四氧化锇后固定1-2小时。 5、冲洗:重蒸水冲洗30分钟中间换3-4次,因四氧化锇与乙醇反应,所以在脱水前充分洗去残留的四氧化锇,样品才能进行脱水。 6、脱水 脱水剂为乙醇,室温进行为了减少人工损伤,需要梯度脱水:30%、50%、70%、80%、90%、95%、100%,每级15-20分钟,如果是动物样品,脱水时间可5-10分钟,脱水要充分完全地进行直到除尽样品中的水份为止,最后100%乙醇要重复2-3次,保证样品绝对无水。 7、置换:醋酸异戊酯30分钟或者过夜 样品脱水后,放入醋酸异戊酯中。样品在脱水时,样品中的水份被乙醇脱水剂替代,而乙醇挥发较快易自然干燥,固选用挥发较慢的乙酸异戊酯,既能与CO2溶合,又能与乙醇溶合,作中间媒介液置换。 五、实验结果 要求学生写出实验报告。

粉尘对职工的肺部有哪些危害

粉尘对职工的肺部有哪些危害 随着人类活动对环境影响的加剧,颗粒物“隐形杀手”群体逐渐变得庞大,成分变得复杂,“杀伤力”也渐渐增强。 粉尘对职工的肺部危害: 由于粉尘的性质不同,对肺组织引起病理改变也有差异,粉尘所引起的肺部疾病可分为三大类。 1、尘肺。2004年4月18日卫生部,劳动保障部颁布的《职业病目录》中按其病因分为矽肺、电焊肺、铸工肺、等13种尘肺病。尘肺从目前的医学水平来说是不可治愈的疾病,因而在《机械制造企业安全质量标准化考评标准》中,把接触生产性粉尘作业危害程度分级(四项分级之一)和职业健康监护作为重要的考评内容之一。 2、肺粉尘沉着症。有些生产性粉尘如锡、钡、锑等粉尘吸入后可沉积于肺部组织中,呈现一般的异物反应、对人体健康危害较小或无明显影响,经治疗或脱离粉尘后病变可逐渐减轻或消失。 3、有机性粉尘引起的肺部病变。有机性粉尘所引起的肺部炎症,尘肺等病变在机械制造企业极为少见,由于对有机粉尘致病的原因研究较少,致病机理的看法不一致,目前也未定为职业病。 对粉尘发生源治理及个人防护: 1、消除或减弱粉尘发生源:在工艺和物料方面选用不产生粉尘的工艺,选用无危害或少危害的物料,是消除或减弱粉尘危害的根本途径,即通过工艺和物料选用消除粉尘发生源。例如用树脂砂替代铸造型砂,用湿法生产工艺代替干法生产工艺(如水磨代替干磨、水力清理、电液压清理代替机械清理、使用水雾电弧焊刨等)

2、限制、抑制粉尘和粉尘扩散:采取密闭管道输送、密闭设备加工,或在不妨碍操作条件下,也可采取半封闭、屏蔽、隔离设施,防止粉尘外逸或将粉尘限制在局部范围内减少扩散:降低物料落差,减少扬尘;对亲水性、弱粘性物料和粉尘应尽量采取增湿、喷雾、喷蒸汽等措施,减少在运输、碾碎、筛分、混合和清理过程中粉尘扩散。 3、通风排尘:通风排尘依据作业场所及环境状况分全面机械通风和局部机械通风。通风换气是把清洁新鲜空气不断地送人工作场所,将空气中的粉尘浓度进行稀释,并将污染的空气排出室外,使作业场所的有害粉尘稀释到相应的最高容许浓度。在通风排气过程中,含有有害物质的气流不应通过作业人员的呼吸带。 4、增设吸尘净化设备:依据粉尘的性质、浓度、分散度和发生量、采用相适应的除尘、净化设备消除和净化空气中的粉尘,并防止二次扬尘。 5、个人防护:依据粉尘对人体的危害方式和伤害途径,进行针对性的个人防护。粉尘(或毒物)对人体伤害途径有三种:一是吸入,通过呼吸道进人体内:二是通过人体表面皮汗腺、皮脂腺、毛囊进入体内;三是食入,通过消化道进入体内。那么针对伤害途径,个人防护对策:一是切断粉尘进入呼吸系统的途径。依据不同性质的粉尘,配载不同类型的防尘口罩、呼吸器、(对某些有毒粉尘还应配戴防毒面具);二是阻隔粉尘对皮肤的接触。正确穿戴工作服(有的还需要穿连裤、连帽的工作服)、头盔(人体头部是汗腺、皮脂肪和毛囊较集中的部位)眼镜等:三是禁止在粉尘作业现场进食、抽烟、饮水等。

清华大学项目及课题研究方向汇总

清华大学 土木工程系 1.用燃煤灰渣生产微晶玻璃 2.钝化镁粉新技术 3.金属用高温陶瓷保护膜(液) 4.高性能二次灌浆料 5.大掺量粉煤灰混凝土 6.钢筋混凝土模板工程计算机辅助设计系统--- FWCAD 7.各种城市交通规划与城市交通问题解决方案 8.基于GIS的典型中等城市综合防灾分析示范系统 水利水电工程系 9.碾压混凝土拱坝新技术研究和工程设计 10.流场实时测量系统 11.土工建筑物应力变形分析软件系统 12.水轮机及其附属设备选型计算机辅助设计软件版本 13.土体非线性解耦K—G模型及其应用研究 14.高效耐磨渣浆泵 环境科学与工程系 15.高浓度有机废水的厌氧生物处理技术 16.生物预处理去除饮用水源中微污染技术 17.城市生活污水内循环三相生物流化床处理技术 18.城市生活垃圾与危险废物处理处置系列技术 19.回转管组合式活性炭固定床连续吸附净化技术 20.生物质型煤成型及燃烧固硫技术与装备 21.高效油烟静电净化装置 22.利用农作物秸秆生产生物质型块作压缩饲料的项目建议 23.高含硫废水和高含硫碱渣废液同时脱硫脱氨专利技术 24.挥发性有机物(VOCs)及恶臭气体的生物净化技术 25.高含盐、高含油、高氯根污水处理专有技术 机械工程系 26.生产线设计与机器人化制造单元技术

27.电动汽车动力电池性能测试系统 28.大批量生产线监控与管理系统 29.装配生产线定扭矩扳手施扭质量控制系统 30.用于金属焊管生产的激光切割-焊接技术及工艺 31.多功能快速成形制造系统(M-RPMS)技术 精密仪器与机械学系 32.MEMS方位水平仪 33.微小型雾化给药装置 34.医用红外热像仪 35.朗奇光栅纹影仪 36.新型大型龙门式五坐标并联机床 37.警员虚拟情景训练系统 38.指纹图象采集与身份自动鉴别系统 39.快速定位定向车 40.微机械惯性仪表 41.附网存储(NAS)技术及产品开发项目简介 热能工程系 42.大型循环流化床生活垃圾焚烧炉 43.“多重富集型”直流煤粉燃烧器 44.汽轮机智能汽封抽汽器 45.护卫式汽封 46.新型汽轮机组级间密封及轴封装置 47.电站设备故障仿真与操作指导软件培训系统 48.动力设备状态维修与诊断技术及其应用 49.基于Internet的发电机组远程监测与诊断网络系统 50.350MW火电机组全工况实时仿真与多功能在线综合研究系统 51.饮用水净化技术及设备 52.离子交换树脂的电再生技术 53.电去离子净水技术 汽车工程系 54.汽车电动助力转向系统(EPS)研究 55.汽车排气催化器性能评价试验与匹配技术

热发射扫描电镜技术规格及要求

热发射扫描电镜技术规格及要求

热发射扫描电镜技术规格及要求 1、设备组成、布置方式及用途说明 1.1 设备名称:热发射扫描电镜 1.2 数量:一套 1.3 场发射扫描电镜主要由以下部分组成: ①主机:热场发射扫描电镜 ②附件:电制冷能谱(EDS)与EBSD一体化系统;离子束镀膜仪; 精密切割机;半自动研磨/抛光机;振动抛光机。 1.4 推荐布置方式:开放式布置。 1.5. 电镜主要用于材料的微观形貌观察,要求该设备可以直接对导电(金 属材料、半导体材料)和不导电的材料(陶瓷、塑料、玻璃等)进行观察,以满足研究近似原始状态下相关样品的观察和分析需求;配上能谱仪,可对材料的微区成分进行定性和定量分析及元素线扫描和面分布分析;配上EBSD,可通过实时采集背散射电子以及标定背散射电子衍射花样,快速获取逐点的晶体学结构信息,分析研究材料的晶体取向、微观织构及其相关的材料性能等。 1.6. 能通过程序控制实现自动化检测。 2、技术指标要求 2.1. 场发射扫描电镜FESEM 场发射扫描电镜作为最关键部件,要求选用国际知名品牌产品。投标文件应对所选用场发射显微镜品牌、特色及技术指标给予详细描述。 1性能参数 1.1分辨率 二次电子像(SE)15KV1nm 1KV 1.6nm 分析模式(EDS或 EBSD分析) 15KV3nm

背散射电子像(BSE)30KV 2.5nm 1.2放大倍数30-800,000× 放大倍数误差≤3 % 调节自动放大倍数修正功能,放大倍数预设功能;连续可调1.3加速电压0.2-30KV 调节连续可调 1.4探针电流(束流范 围) 4pA-100nA 稳定度优于0.2%/h 调节连续可调 1.5成像模式二次电子像;背散射电子像 调节模式二次电子和背散射电子成像系统可以任意比率混合,自动调节和手动调节亮度、对比度 2电子光学系统 2.1电子枪(灯丝)标书需详细描述本产品的电子光学系统特点 具有自动对中和启动电子枪功能;在显示器中显示全部发射器参数的状态信 息;灯丝寿命优于两年。 2.2透镜控制系统需在标书上详细说明透镜控制系统;实现了大小样品的高分辨率。取代机械式可调光阑,避免机械上的误差和人为的误操作。 2.3物镜光阑物镜光栏应能自加热自清洁;无需拆卸镜筒即可更换物镜光阑;光阑寿命优于两年。 2.4电子束位移扫描旋转、动态聚焦和倾斜校正补充,图像旋转连续调整,工作距离改变自动旋转补偿;样品倾斜时自动聚焦并修正。 3样品室 3.1样品台五轴马达驱动,同时保留各轴手动,移动范围:X≥50mm;Y≥50mm;Z ≥25mm;T≥-5~+70°;R=360°连续旋转,电脑控制全对中旋转控制,内置样品防撞警报器 3.2样品室最大可装载直径不小于150mm样品;兼容性高,预留了EDS、EBSD以及其他标准扩展接口。 3.3重复性重复性:2 μm; 3.4 稳定性最小步长:90 nm;漂移:在稳定20min后,在360 s内(样品台不倾斜),样品台漂移小于40 nm; 3.5 样品台控制样品台移动:在屏幕图形上用鼠标控制及操纵杆控制;灵敏度与放大倍数相协调;样品台导航:由模拟样品台移动的Smart SEM 图形来进行;接触报警:与屏幕上的信息同时进行音响报警。 4检测器 4.1镜筒内二次电子检测器一个和背散射电子检测器各一个;样品室二次电子检测器一个和背散射电子检测器各一个

粉尘对人体健康的影响实用版

YF-ED-J3623 可按资料类型定义编号 粉尘对人体健康的影响实 用版 Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements. (示范文稿) 二零XX年XX月XX日

粉尘对人体健康的影响实用版 提示:该安全管理文档适合使用于日常工作中人身安全、设备和产品安全,以及交通运输安全等方面的管理,使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行,防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生。下载后可以对文件进行定制修改,请根据实际需要调整使用。 一、粉尘在呼吸道的沉积 尘可随呼吸进入呼吸道,进入呼吸道内的粉尘并不全部进入肺泡,可以沉积在从鼻腔到肺泡的呼吸道内。影响粉尘在呼吸道不同部位沉积的主要因素是尘粒的物理特性(如尘粒的大小、形状及密度等),以及与呼吸有关的空气动力学条件(如流向、流速等),不同粒径的粉尘在呼吸道不同部位沉积的比例也不同,尘粒在呼吸道内的沉积机理主要有以下几种。 1.截留 主要发生在不规则形的粉尘(如云母片状尘

粒)或纤维状粉尘(如石棉、玻璃棉等),它们可沿气流的方向前进,被接触表面截留。 2.惯性冲击 当人体吸入粉尘时,尘粒按一定方向在呼吸道内运动,由于鼻咽腔结构和气道分叉等解剖学特点,当含尘气流的方向突然改变时,尘粒可冲击并沉积在呼吸道黏膜上,这种作用与气流的速度、尘粒的空气动力径有关。冲击作用是较大尘粒沉积在鼻腔、咽部、气管和支气管黏膜上的主要原因。在这些部位上沉积下来的粉尘如不及时被机体清除,长期慢性作用就可以引起慢性炎症病变。 3.沉降作用 尘粒可受重力作用而沉降,沉降的速度与粉尘的密度和粒径有关。粒径或密度大的粉尘

全国高校专利数据分析

研究生课程论文封面 课程名称:知识产权理论与实务 论文题目:全国高校专利数据分析 学生班级;研152班 学生姓名:匡政政 任课教师:李维刚 学位类别:专硕 评分标准及分值 参阅资料 (分值40 ) 具体内容 (分值20) 语言表达 (分值20) 规范性 (分值20 ) 评分 论文评语: 总评分评阅教师:评阅时间 年月日 注:此表为每个学生的论文封面,请任课教师填写分项分值

全国高校专利数据分析 摘要 科研成果转化率低、产学研合作难一直是国内高校亟待解决的两大问题,近期,国家以及一些地方政府密集出台和修改了一些相关的法律法规,试图从政策入手改善上述两大问题。专利的合作申请属于产学研合作中的一个环节,可以从某个侧面反映高校的产学研合作状况。另外,一般而言,高校与企业合作申请的专利往往具有更高的科研成果转化概率。近些年来,高校的专利发行情况倍受人们关注,本文从国内外专利简介到国内高校专利发行情况分析,正是体现了专利学习应从高校就开始把握。 1.国内外专利发行趋势简介 专利申请量指报告期内向专利行政部门提出专利申请被受理的件数,是发明、实用新颖、外观设计三种专利申请数的总和。专利授权量指报告期内由专利行政部门授予专利权的件数,是发明、实用新颖、外观设计三种专利授权数的总和。该指标是衡量一个国家或地区技术创新能力和水平的重要指标,已被世界所公认。申请专利是对发明创造成果法律上的保障,具有排它独占的特质。专利关系到一个国家国民经济素质的整体提高和国际竞争力的强弱,对一国的国家主权和经济安全也将产生深刻影响。发达国家凭借自身经济、科技的竞争优势,采取跑马圈地、层层保护的专利战术,期冀获取更大的市场份额,而发展中国家却面临着发达国家专利竞争优势的严重压力和更多的技术壁垒。 以下先展示一下历年国内外专利受理量的比较,如下图1:

扫描电子显微镜文献综述

扫描电子显微镜的应用及其发展 1前言 扫描电子显微镜SEM(Scanning Electron Microscopy)是应用最为广泛的微观 形貌观察工具。其观察结果真实可靠、变形性小、样品处理时的方便易行。其发展进步对材料的准确分析有着决定性作用。配备上X射线能量分辨装置EDS (Energy Dispersive Spectroscopy)后,就能在观察微观形貌的同时检测不同形貌特征处的元素成分差异,而背散射扫描电镜EBSD(Electron Backscattered Diffraction)也被广泛应用于物相鉴定等。 2扫描电镜的特点 形貌分析的各种技术中,扫描电镜的主要优势在于高的分辨率。现代先进的扫描电镜的分辨率已经达到1纳米左右;有较高的放大倍数,20-20万倍之间连续可调;有很大的景深,视野大,成像富有立体感,可直接观察各种试样凹凸不平表面的细微结构试样制备简单;配有X射线能谱仪装置,这样可以同时进行 显微组织性貌的观察和微区成分分析[1]。低加速电压、低真空、环境扫描电镜和电子背散射花样分析仪的使用,大大提高了扫描电子显微镜的综合、在线分析能力;试样制备简单。直接粘附在铜座上即可,必要时需蒸Au或是C。 扫描电镜也有其局限性,首先就是它的分辨率还不够高,也不能观察发光或高温样品。样品必须干净、干燥,有导电性。也不能用来显示样品的内部细节,最后它不能显示样品的颜色。 需要对扫描电镜进行技术改进,在提高分辨率方面主要采取降低透镜球像差系数, 以获得小束斑;增强照明源即提高电子枪亮度( 如采用LaB6 或场发射电子枪) ;提高真空度和检测系统的接收效率;尽可能减小外界振动干扰。 在扫描电镜成像过程中,影响图像质量的因素比较多,故需选择最佳条件。例如样品室内气氛控制、图像参数的选择、检测器的选择以及控制温度的选择,尽可能将样品原来的面貌保存下来得到高质量电镜照片[2]。

扫描电镜SEM制样步骤

扫描电镜S E M制样步 骤 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

扫描电镜观察制样步骤 固定: 1、用灭菌镊子挑出少量的的样品(碳粒/碳毡),放入 5ml 的离心管中, 2、加入2.5%戊二醛, 加量为淹没碳粒/碳毡样品为宜,室温固定1小时 3、置于 4℃冰箱中固定12小时。 冲洗: 用 0.2mol pH 7.4的磷酸缓冲溶液冲洗 3 次,每次 10 分钟。每次冲洗时先用注射器缓慢吸走上一步骤的冲洗液。Or 离心 脱水: 分别用浓度为30%, 50%,75%,90%, 95%, 100% v/v 的乙醇进行脱水,每次10分钟, 干燥: 将样品放在离心管里,置入干燥器中干燥 12 小时。粘样:用双面胶将样品观察面向上粘贴在扫描电镜铜板上 预处理好的样品放入干净离心管中待检。 SEM上机测样--测定条件参数设置 分子克隆实验指南第三版,1568页: 25度下0.1mol/L磷酸钾缓冲液的配制; 先配0.1mol/L K2HPO4,0.1mol/L KH2PO4 配PH7.4,100ml磷酸钾缓冲液需: 0.1mol/L K2HPO4,80.2ml 0.1mol/L KH2PO4,19.8ml 混合即是,不用酸碱调PH。 参考文献: DOI:?10.1021/es902165y Microbial fuel cell?based on Klebsiella pneumoniae biofilm Selecting?anode-respiring bacteria based on?anode?potential: phylogenetic, electrochemical, and?microscopic?characterization A severe reduction in the cytochrome C content of?Geobacter sulfurreducens?eliminates its capacity for extracellular electron transfer 2

粉尘对人体的危害及预防(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 粉尘对人体的危害及预防 (正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-4296-74 粉尘对人体的危害及预防(正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 在各种不同生产声所,可以接触到不同性质的粉尘。如在采矿、开山采石、建筑施工、铸造、耐火材料及陶瓷等行业,主要接触的粉尘是石英的混合粉尘;石棉开采、加工制造石棉制品时接触的是石棉或含石棉的混合粉尘;焊接、金属加工、冶炼时接触金属及其化合物粉尘、农业、粮食加工、制糖工业、动物管理及纺织工业等,接触植物或动物性有机粉尘为主。 根据不同特性,粉尘可对机体引起各种损害。如可溶性有毒粉尘进入呼吸道后,能很快被吸收入血流,引起中毒;放射性粉尘,则可造成放射性损伤;某些硬质粉尘可损伤角膜及结膜,引起角膜混浊和结膜炎等;粉尘堵塞皮脂腺和机械性刺激皮肤时,可引起粉刺、毛囊炎、脓皮病及皮肤皲裂等;粉尘进入外耳道混在皮脂中,可形成耳垢等。粉尘对机体影响最大的

清华大学专利分析报告

清华大学专利分析报告 前言: 本专利分析报告主要通过soopat专利检索网站,从清华大学专利的申请数量与年份的变化关系、现有专利的专利权情况、专利在每个部中所占比例情况、专利合作单位情况以及专利发明人情况等五个方面进行分析。其中对与清华大学合作较密切的单位和发明数量较多的发明人进行分析,并与其他方面进行横向比较。通过一系列的比较分析,得出了清华大学的专利发展情况。 1.按申请的年份分析 清华大学各年份申请专利总数 由图表分析可以看出,清华大学从1985年开始申请专利,但是一直到2000专利申请数量都不高,基本上每年的专利申请数量都不超过200项,大多数年份都在100项左右。从1999年到2000年开始,清华大学的专利申请数量开始呈上升趋势,从1999年的200项左右上升到2000年的将近500项,到2006年时,已经达到年申请数1000项。2006年到2012年清华大学的专利申请数量上升速度加快,仅仅6年时间,专利申请数就从2006年的1000项上升到2012年的2000项。由此可以得出结论,清华大学的的专利申请数量呈递增趋势,并且这种趋势正在加速。 2.清华大学现有专利权情况分析 清华大学有权专利统计表

清华大学审中专利统计表 从这个统计图可以看出,清华大学1999年以前的专利由于年代久远的原因,基本上没有专利权了,拥有专利权的专利基本上是集中于2005年到2011年申请的专利,其中以2010年申请的专利拥有专利权的最多。而待审核的专利基本上集中于2011和2012年的专利,因为专利从申请到授权需要15个月的审核时间,所以2011年和2012年待审核的专利比较多。这与清华大学的专利申请情况基本相符,从清华大学的专利申请情况来看,其以后申请专利的数量还会增加。 3.按部统计分析

粉尘对人体的危害有哪些

如对您有帮助,可购买打赏,谢谢 粉尘对人体的危害有哪些 导语:想要我们的肺部健康,就一定要注意远离粉尘,根据粉尘的性质,可以分为三种不同的种类,无机性粉尘、人工无机粉尘和混合性粉尘。其实粉尘不 想要我们的肺部健康,就一定要注意远离粉尘,根据粉尘的性质,可以分为三种不同的种类,无机性粉尘、人工无机粉尘和混合性粉尘。其实粉尘不但会危害到人体的肺部器官,对于人体的其他部位也有一定的伤害,所以人们一定要注意了解粉尘对人体的危害有哪些,在平时注意远离粉尘的危害。 根据化学性质不同,粉尘对人体可有致纤维化、中毒、致敏等作用,如:游离二氧化硅粉尘的致纤维化作用。直径小于5μm(空气动力学直径)的粉尘对机体危害性较大,也易达到呼吸器官的深部。粉尘的浓度大小,与对人危害程度也有关系。 全身作用:长期吸入较高浓度粉尘可引起肺部弥漫性、进行性纤维化为主的全身疾病(尘肺);如吸入铅、铜、锌锰等毒性粉尘,可在支气管壁上溶解而被吸收,由血液带到全身各部位,引起全身性中毒。铅中毒是慢性的,但中毒者如果发烧,或者吃了某些药物和喝了过量的酒,也会引起中毒的急性发作;过量吸入铜的烟尘可能导致溶血性贫血;锌在燃烧时产生氧化锌烟尘,人吸入后产生一种类似疟疾的“金属烟雾热”疾病;长期吸入锰及其氧化物粉尘或烟雾,对中枢神经系统、呼吸系统及消化系统发生不良作用。 局部作用:接触或吸入粉尘,首先对皮肤、角膜、粘膜等产生局部的刺激作用,并产生一系列的病变。如粉尘作用于呼吸道,早期可引起鼻腔粘膜机能亢进,毛细血管扩张,久之便形成肥大性鼻炎,最后由于粘膜营养供应不足而形成萎缩性鼻炎。还可形成咽炎、喉炎、气管及支气管炎。作用于皮肤、可形成粉刺、毛囊炎、脓皮病,如铅尘浸入皮肤,会出现一些小红点,称为“铅疹”等。 致癌作用:接触如镍、铬、铬酸盐的粉尘,可以引起肺癌;接触放射性矿物粉尘、容易生成肺癌;石棉粉尘可引起皮癌。 感染作用:有些有机粉尘如破烂布屑、兽皮、谷物等粉尘常附有病原菌,如丝菌、放射菌属等,随粉尘兹人肺内,可引起肺霉菌病等。 综上所述您应该知道了粉尘对人体的危害有哪些了吧,在这里提醒各位朋友,如果说您的工作环境需要长时间接触粉尘的话,一定要注意定期的体检,看身体是否因为接触过多的粉尘而患上了一些疾病,如果是有的话要注意及时的就医诊治才是。 生活知识分享

影响扫描电镜图像质量的因素分析

影响扫描电镜图像质量的因素分析 摘要:本文介绍影响扫描电镜图像质量的因素及其对图像质量的影响,分别从加速电压、扫描速度和信噪比、束斑直径、探针电流、消像散校正、工作距离以及反差对比等分析图像质量的变化原因,提出提高图像质量的方法。 关键词: 扫描电子显微镜 SEM 图像质量 扫描电子显微镜是(Scanning Electron Microscope,SEM)是20 世纪30 年代中期发展起来的一种多功能的电子显微分析仪器。SEM 以其样品制备简单、图像视野大、景深长、图像立体感强,且能接收和分析电子与样品相互作用后产生的大部分信息,因而在科研和工业等各个领域得到广泛应用。 但是扫描电镜是非常精密的仪器,结构复杂,要想得到能充分反映物质形貌、层次清晰、立体感强和分辨率高的高质量图像仍然是一件非常艰难的事情,本文针对工作中出现的问题,分析影响图像质量的因素,讨论如何根据样品选择最佳观察条件。 1 加速电压 扫描电镜的电子束是由灯丝通电发热温度升高,当钨丝达到白热化,电子的动能增加到大于阳离子对它的吸引力( 逸出功) 时,电子就逃逸出去。在紧靠灯丝处装上有孔的栅极( 也叫韦氏盖),灯丝尖处于栅孔中心。栅极上100~1000V 的负电场,使灯丝的电子发射达到一定程度时,不再能继续随温度增加而增加,即达到空间电荷的饱和(这种提法是错误的)。离开栅极一定距离有一个中心有孔的阳极,在阳极和阴极间加有一个很高的正电压称为加速电压[1],它使电子束加速而获得能量。加速电压的范围在1~30kV,其值越大电子束能量越大,反之亦然。 加速电压的选用视样品的性质( 含导电性) 和倍率等来选定。当样品导电性好且不易受电子束损伤时可选用高加速电压,这时电子束能量大对样品穿透深(尤其是低原子序数的材料)使材料衬度减小图像分辨率高。但加速电压过高会产生不利因素,电子束对样品的穿透能力增大,在样品中的扩散区也加大,会发射二次电子和散射电子甚至二次电子也被散射,过多的散射电子存在信号里会出现叠加的虚影从而降低分辨率,目前我所用的扫描电子显微镜(TESCAN TS 5136MM) 的加速电压可在1~30kV 内任意调节,采用加速电压1~30 kV(见图1)。

环境扫描电子显微镜及其应用

环境电子扫描显微镜及其应用 谭明洋 (山东科技大学化学与环境工程学院,山东青岛266590) 摘要:随着科学技术的发展,微区信息已成为现代物质信息研究的重要组成部分,透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、电子探针等技术已广泛应用于材料学、生物学、医学、冶金学、矿物学等学科的领域中,促进了各有关学科的发展。但普通电子显微镜的高真空的要求限制了其适用范围,环境扫描电子显微镜(ESEM)应运而生,把人们引入了一个全新的形态学观察的领域。 关键词:环境扫描电子显微镜(ESEM),微区分析 Environmental Scanning Electron Microscope and Its Application TAN Mingyang (College of Chemistry and Environmental Engineering ,Shandong University of Science and Technology , Qingdao ,Shandong 266590) Abstract: With the development of science and technology, micro-zone information has become an important part of modern material and information studies, transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM), electron probe technology has been widely used in the field of Materials science, Biology, Medicine, Metallurgy, mineralogy etc, and promote the development of the respective disciplines. But the high-vacuum requirements of ordinary electron microscopy limits its application scopes. Environmental scanning electron microscope (ESEM) came into being and have lead us into a new morphological observation areas. Keywords: Environmental scanning electron microscope (ESEM) ,Microanalysis 环境扫描电镜(environmental scanning electron microscope, ESEM)是近年发展起来的新型扫描电镜。它克服了普通扫描电镜对试样必须干燥、洁净、导电的要求,可以在高真空度(HV)下作为普通扫描电镜使用,也可以在低真空度(LV)和模拟试样环境下对试样进行微区分析。 1环境扫描电镜的工作原理 环境扫描电镜(environmental scanning electron microscopy , ESEM)采用多级真空系统、气体二次电子信号探测器等独特设计。观察不导电样品不需要镀导电膜.可以在控制温度、压力、相对湿度和低真空度的条件下进行观察分析含水的、含油的、已污染的、不导电的样品,减少了样品的干燥损伤和真空损伤。 环境扫描电镜有三种工作方式:A)高真空方式(常规方式);B)低真空方式: 0.1 ~ 1 Torr;C)环境方式: 0.1~20 Torr 。 在高真空的常规扫描电镜中,用标准的Everhart Thornley探测器来接受被高能入射电子激发的样品的信号电流(二次电子和部分背散射电子),经放大后形成图像。 在低真空及环扫模式下,由电子枪发射的高能入射电子束穿过压差光阑进入样品室,射向被测定的样品,从样品表面激发出信号电子:二次电子一SE和背散射电子一BSE。由于样品室内有气体存在,入射电子和信号电子与气体分子碰撞,使之电离产生电子和离子。如果我们在样品和电极板之间加一个稳定电场,电离所产生的电子和离子会被分别引往与各自极

粉尘具有六大特性对人体健康危害大

粉尘具有六大特性对人体健康危害大 在防尘工作中可根据粉尘的性质,初步判断其对人体的危害程度。 (1)化学组成和浓度粉尘的化学组成及其在空气中的浓度,直接决定其对人体的危害程度。如游离二氧化硅含量越高的粉尘,其致纤维作用越强。矿物性粉尘和植物性粉尘的作用不同。某些金属粉尘经呼吸道吸入,可能引起金属中毒。同一种粉尘,在空气中的浓度越高,吸入量越大,危害性越大,尘肺的发病率越高。 (2)粉尘的分散度分散度是指物质被粉碎的程度。粉尘的粒径大小不一,较小粒径百分比大,则分散度高,反之分散度低。粉尘被吸入机体的概率与其在空气中停留时间的长短有关,粉尘分散度高,沉降速度慢,稳定程度高,被吸入的概率就大。稳定程度也与粉尘的密度和形状有关。粒径相同的粉尘,密度大沉降速度快,密度小沉降速度慢。一般大的尘粒(10微米左右),大多数在上部呼吸道被阻留,小的粒径(5微米以下)可达呼吸道深部。动物实验发现2微米左右的粉尘,对人体危害较大。 (3)粉尘的溶解度溶解度大与小对人体危害有关。毒性粉尘对人体的作用(如铅、砷)随其溶解度的增加而增强。有些粉尘(如面粉、糖)在体内容易溶解吸收或排出,对人体危害不大。有些粉尘(如石英、石棉)溶解度不大,但对人体危害却较严重。 (4)硬度和形状坚硬的粉尘能引起上呼吸道粘膜损伤,但进入肺泡内的微细尘粒,由于其质量小,加之环境湿润,其机械损伤不严重。粉尘的形状在一定程度上也影响其危害程度,越接近球形,稳定性越好,尘降速度越慢。 (5)荷电性物质在粉碎过程中,由于相互摩擦而带上电荷,粉尘也可在空气中吸附带电离子而带电。粉尘由于荷电性不同而影响其在空气中的稳定性,带回性电荷的尘粒越多,越不易降落。尘粒荷电量与粒子的大小。比重以及温度湿度有关。一般认为,荷电尘粒易被阻留在体内。 (6)爆炸性爆炸性是高分散度的煤、糖、面粉、亚麻、硫磺、铝、锌等可燃性粉尘所持有的。当空气中粉尘浓度达到爆炸极限范围内时,遇到高温的火花,火焰或放电,会突然发生爆炸。

扫描电镜的应用及发展

扫描电镜的新发展 陈散兴 扫描电镜的原理 扫描电镜( Scanning Electron Microscope, 简写为SEM) 是一个复杂的系统, 浓缩了电子光学技术、真空技术、精细机械结构以及现代计算机控制技术。成像是采用二次电子或背散射电子等工作方式, 随着扫描电镜的发展和应用的 拓展, 相继发展了宏观断口学和显微断口学。 扫描电镜是在加速高压作用下将电子枪发射的电子经过多级电磁透镜汇集 成细小( 直径一般为1-5 nm)的电子束(相应束流为10- 11-10- 12A)。在末级透镜上方扫描线圈的作用下, 使电子束在试样表面做光栅扫描( 行扫+ 帧扫)。入射电子与试样相互作用会产生二次电子、背散射电子、X 射线等各种信息。这些信息的二维强度分布随试样表面的特征而变( 这些特征有表面形貌、成分、晶体取向、电磁特性等等) , 将各种探测器收集到的信息按顺序、成比率地转换成视频信号, 再传送到同步扫描的显像管并调制其亮度, 就可以得到一个反应试样表面状况 的扫描图像。如果将探测器接收到的信号进行数字化处理即转变成数字信号, 就可以由计算机做进一步的处理和存储。 扫描电镜主要是针对具有高低差较大、粗糙不平的厚块试样进行观察, 因而在设计上突出了景深效果, 一般用来分析断口以及未经人工处理的自然表面。扫描电镜的主要特征如下: ( 1) 能够直接观察大尺寸试样的原始表面;( 2) 试样在样品室中的自由度非 常大;( 3) 观察的视场大;( 4) 图像景深大, 立体感强;( 5) 对厚块试样可得到高分 辨率图像;( 6) 辐照对试样表面的污染小;( 7) 能够进行动态观察( 如动态拉伸、压缩、弯曲、升降温等) ;( 8) 能获得与形貌相对应的多方面信息;(9) 在不牺牲扫描电镜特性的情况下扩充附加功能, 如微区成分及晶体学分析。 近代扫描电镜的发展主要是在二次电子像分辨率上取得了较大的进展。但对不导电或导电性能不太好的样品还需喷金后才能达到理想的图像分辨率。随着材料科学的发展特别是半导体工业的需求, 要尽量保持试样的原始表面, 在不做 任何处理的条件下进行分析。早在20 世纪80 年代中期, 便有厂家根据新材料( 主要是半导体材料) 发展的需要, 提出了导电性不好的材料不经过任何处理 也能够进行观察分析的设想, 到90 年代初期, 这一设想就已有了实验雏形, 90 年代末期, 已变成比较成熟的技术。其工作方式便是现在已为大家所接受的低真空和低电压, 最近几年又出现了模拟环境工作方式的扫描电镜, 这就是现代扫 描电镜领域出现的新名词/ 环扫0, 即环境扫描电镜。

扫描电镜检测标准方法

扫描电镜测试具备诸多优势,在高分子材料学,生物学,医学,冶金学等等学科领域中发挥着重要的作用。但是如果不是专业人事对这方面的了解还是比较欠缺的,对扫描电镜的标准测试方法更是知之甚少,下面就带大家一起来了解一下。 根据样品形态的不同,扫描的测试方法也是有所区别的,下面就分别来介绍一下。 1、块状导电材料:样品大小要适合仪器样品台尺寸,再用导电胶将其粘结在样品台上即可放在扫描电镜中进行观察。 2、块状非导电或导电性差的材料:需要对样品进行镀膜处理,在材料表面形成一层导电膜,再进行观察。 3、对于粉末样品(非导电或导电性差的材料需镀导电膜),其制备方法3种:

a、导电胶粘结法:先在样品台上均匀沾上一小条导电胶带,然后在粘好的胶带上撒上少许粉末,把样品台朝下使未与胶带接触的颗粒脱落,再用洗耳球吹去粘结不牢固的颗粒。 b、直接撒粉法:将粉末直接撒落在样品台上,适当滴几滴分散剂(乙醇或者其他分散介质),轻晃样品台使粉末分布平整均匀,分散剂挥发后用洗耳球吹掉吸附不牢固的粉末即可。 c、超声波法:将少量的粉末置于小烧杯中,加适量的乙醇或蒸馏水,超声处理几分钟即可。然后尽快用滴管将分散均匀的含粉末溶液到样品台或锡纸上,用电热风轻轻吹干即可。 扫描电镜测试的优点: 1、焦深大,图像富有立体感,特别适合于表面形貌的研究;

2、放大倍数范围广,从20倍到20万倍,几乎覆盖了光学显微镜和TEM的范围; 3、分辨率高,表面扫描二次电子成像的分辨率已经达到100埃; 4、制样简单,样品的电子损伤小。 5、可同时进行显微形貌观察和微区成分分析。 上海博焱检测技术服务有限公司专业经营各种材料的环保检测,卫生检测,老化检测,防火检测以及各种大型仪器分析检测。为客户提供方便、快捷、灵活的一站式服务,因为自身的专业与专注,截止目前,已经1万多家客户进行合作,并得到了广泛的赞誉和认可。经过长期快速的发展,公司在环保、卫生、老化、防火等检测领域形成明显优势。

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