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扫描电子显微镜入门指南 || 扫描电子显微镜的组成部分
摘要: 如图2.1照片所示,扫描电子显微镜(SEM)的主要组件包括电子柱、样品室和计算机控制系统。这些组件用于实现显微成像和微区化学分析的各项功能。SEM仪器可能配备二次电子探测器、背散射电子探测器、能谱仪(EDS)、低真空探测器、电子背散射衍射(EBSD)探测器等。其中部分设备对基础成像并非必需,但在更高要求的显微应用中发挥着日益重要的作用。用户需要持续操作SEM主要组件,这直接影响所获图像和分析结果的质量。除核心组件外,真空泵、水冷机及电子器件等辅助设备也是系统不可或缺的组成部分,缺少它们SEM将无法运行——但这些设备通常在后台自动运行,几乎无需用户干预。现代SEM通过计算机控制,但所获图像质量很大程度上取决于操作者设定的输入参数。因此必须研究SEM及其各组件的工作原理,掌握如何利用该技术获取高质量图像和可靠的成分分析数据。
关键词: 显微化学分析、电子柱、能量色散X射线光谱仪、样品室、背散射电子探测器、计算机控制系统、二次电子探测器、扫描电子显微镜、显微镜技术、电子背散射衍射探测器
更新于2025-09-23 15:19:57
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扫描电子显微镜入门指南 || 扫描电镜成像技术
摘要: 扫描电子显微镜因其操作简便、样品制备相对简单且图像解读直观,常被用于表征各类材料。新手经过少量练习即可轻松获取图像。然而,高分辨率显微成像及"疑难"样品的检测需要掌握扫描电镜成像原理的经验与技巧。本章将详细阐述显微观察过程中各类操作参数的作用,讨论这些参数对图像对比度、分辨率及景深的影响,并深入分析直接影响图像质量、获取信息类型及图像解读的显微条件利弊。此外,本章还总结了扫描电镜仪器的操作与维护指南。
关键词: 高分辨率显微镜、操作参数、分辨率、扫描电子显微镜、SEM、图像形成、对比度、显微镜条件、图像解读、景深
更新于2025-09-23 15:19:57
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利用低成本激光写入器制备频率选择超材料结构
摘要: 利用激光直写光刻系统定制超材料结构,为制备精细交叉光栅结构提供了一种可行方案。本研究主要聚焦于制备远红外(far-IR)波段吸波超材料。实验采用自制405 nm激光直写系统,在镀铬玻璃基底的S1813光刻胶上曝光后进行刻蚀加工,最终制备出单元尺寸约28 μm×1 μm的40×40单元阵列。通过扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜进行结构表征,可清晰观测到远红外波段的显著吸收特性。该研究成果将有助于开发基于自然界不存在特性(超材料)的人造功能器件。
关键词: 光学显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、激光直写机、超材料、扫描电子显微镜
更新于2025-09-23 15:19:57
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油页岩干馏过程中的激光诱导电压
摘要: 本研究采用248纳米激光对不同热解温度下的油页岩进行分析。当紫外激光照射油页岩表面时,产生了感应电压。激光诱导电压(LIV)峰值在200°C以下随温度升高而降低,在200-400°C范围内随温度升高而增加,超过400°C后再次下降。200°C和400°C这两个临界温度与热重-差示扫描量热法(TGA-DSC)、气相色谱-傅里叶变换红外-质谱联用(TG-FTIR-MS)以及扫描电子显微镜(SEM)检测到的关键点高度吻合。我们的研究表明,LIV方法可用于分析油页岩热解过程。
关键词: 油页岩,热重-差示扫描量热法(TGA-DSC),热重-傅里叶变换红外光谱-质谱联用(TG-FTIR-MS),热解,激光诱导电压,扫描电子显微镜(SEM)
更新于2025-09-23 15:19:57
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在预图案化基底上可控沉积尺寸选择的金属纳米团簇
摘要: 报道了一项在室温下将尺寸可控的铜纳米颗粒有序排列成阵列的研究。该方法通过周期性调控基底表面,实现尺寸筛选纳米颗粒(亦称纳米团簇)的定向沉积。研究采用与超高真空兼容的磁控溅射式气体聚集源结合四极质谱过滤器制备尺寸筛选的纳米团簇,同时利用低能斜入射离子束辐照诱导纳米尺度的表面调制(波纹)。通过高分辨扫描电子显微镜(HRSEM)和原子力显微镜(AFM)表征了沉积纳米团簇与基底的形貌特征,采用X射线光电子能谱分析了沉积纳米团簇的化学成分。研究发现尺寸筛选的金属纳米团簇会沿基底图案定向排列,其组织质量随沉积条件变化,而优化沉积角度以实现更好排列效果取决于基底的图案参数。
关键词: 离子溅射、室温组织化、金属纳米团簇、图案化基底、负载型团簇、扫描电子显微镜
更新于2025-09-23 15:19:57
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薄膜形貌改进及基于密度泛函理论的钙钛矿光伏材料MAPI/MAPSI研究发现
摘要: 已对混合MAPI/MAPSI材料薄膜的形貌进行研究,结果表明合成阶段添加甲苯能显著改善所制薄膜的多孔性问题。X射线衍射图谱证实两种材料均存在结晶畴。通过Tauc图结合Kubelka-Munk转换函数对漫反射测量数据进行带隙值计算,进一步确认了混合物中两种材料的共存。另一方面,基于DFT的计算结果揭示了SCN基团在MAPSI晶胞内采取的真实几何构型。COHP分析表明最稳定结构中SCN基团呈轴向几何构型,该结论通过非共价相互作用(NCI)分析得到验证——该分析显示相同轴向构型下氢键相互作用数量更多。电子局域化函数(ELF)分析结果显示:与NCI分析结果一致,SCN基团和甲基铵阳离子均存在明显的电子局域化现象(在预期成键相互作用能级处ELF>0.8)。
关键词: 混合钙钛矿、太阳能电池、薄膜、扫描电子显微镜、密度泛函理论计算
更新于2025-09-23 15:19:57
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干法磁选法回收光伏太阳能电池制造过程中产生的切割浆料废料中的金属碎片
摘要: 为了在?;せ肪车耐苯档凸夥杀?,通过以估计效率达96%的金属回收率对切割废料进行了处理。为实现这一目标,首先用丙酮清洗切割废料以溶解聚乙二醇,随后在70°C烘箱中烘干获得浆料粉末。该粉末随后在不同电流强度下进行干法磁选以回收金属。采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对含金属相进行了表征。最后,模拟了光伏压块制造过程中产生的浆料内金属碎片的回收过程。
关键词: 金属、矿浆、干式磁选、光伏电池、聚乙二醇(PEG)、扫描电子显微镜(SEM)
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过pH值和浓度调控增强卟啉/氧化石墨烯复合材料光吸收的新方法及其能源应用
摘要: 通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线和紫外-可见吸收光谱研究了氧化石墨烯(GO)与纳米结构卟啉(PN)的界面相互作用。这些技术证实了GO与PN的良好分散性及π-π分子间相互作用,验证了能量/电荷转移现象。X射线衍射分析进一步确认了PN在GO层间的插层作用及其解聚效果。紫外-可见光谱结果表明,在不同pH值和浓度条件下,GO与卟啉纳米棒之间存在显著相互作用,从而增强了GO-PN复合物的光学吸收性能。本研究为氧化石墨烯与卟啉的功能化修饰及其在光电器件中的应用提供了重要依据。
关键词: 紫外-可见吸收,卟啉,石墨烯,X射线衍射,扫描电子显微镜
更新于2025-09-23 15:19:57
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单次飞秒激光烧蚀硼酸盐和铝硅酸盐诱导的纳米孔形态特征
摘要: 为研究硼酸盐晶体与玻璃(Li?B?O?(LTB)、LiB?O?(LBO))、锶硼酸盐晶体(SrB?O?(SBO))、含镧系硼酸盐晶体(Li?Gd(BO?)?(LGB)、LaSc?(BO?)?(LSB))以及铝硅酸盐晶体(Ca?Al?SiO?(CAS)、CaSrAl?SiO?(CSAS))表面纳米结构的形貌特征,我们采用线偏振和圆偏振飞秒激光开展了单次烧蚀实验。研究发现:硼酸盐与铝硅酸盐晶体中形成单个或双纳米孔洞(主孔与次孔),其尺寸不受衍射极限限制而取决于激光能量密度与材料特性,推测次级孔洞形成源于高斯脉冲自发转变为贝塞尔-高斯脉冲。LTB与LBO晶体中的亚波长纳米孔洞(无论线/圆偏振)均呈现四边形(近似正方或矩形)形貌——LTB晶体孔洞边沿大致平行于{hh0}晶面,LBO晶体则平行于({h00}与{00l})晶面,且该形貌与激光强度空间分布无关,此为纳米孔洞各向异性形貌的首次发现,其偏离入射激光高斯光束的圆对称强度分布特征,与传统激光烧蚀机制预期相悖。这种四边形孔洞可能是LTB/LBO晶体的固有形貌特征,其内部网络结构被认为反映了连续的BO?和/或BO?3?/??四方/正交晶胞,这些晶胞在多光子激发初始阶段会形成自陷激子。相比之下,SBO、LGB、LSB、CAS、CSAS晶体及LTB/LBO玻璃中的亚波长纳米孔洞均呈圆形且与偏振态、结构组成无关,其各向同性形貌符合聚焦激光高斯光束的圆对称强度分布特征。
关键词: 硼酸盐,单脉冲,铝硅酸盐,扫描电子显微镜,晶体结构,纳米孔形态,飞秒激光烧蚀,纳米结构化
更新于2025-09-23 15:19:57
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采用快速扫描方法结合数字图像处理技术作为扫描电子显微镜的标准采集模式
摘要: 本研究提出一种结合数字图像处理技术的高效快速扫描方法(如电视扫描),以替代传统慢扫描模式作为通用扫描电子显微镜(SEM)的标准采集方案。采用该方法获取的SEM图像在清晰度和噪声水平上与慢扫描图像质量相当,且能在全真空条件下抑制充电效应——这是该领域长期存在的难题。设计该方法需解决两个关键问题:一是基于电视扫描图像频率特性,通过逆滤波器实现图像质量的精准补偿;二是开发抗噪声的位置配准鲁棒性强的精确图像积分(降噪)技术,这涉及图像拼接技术的运用及所需积分图像数量的估算。最终将本TV扫描模式的结果与慢扫描图像及传统TV扫描图像进行了对比验证。
关键词: 图像积分、逆滤波、电视扫描、充电效应、扫描电子显微镜、快速扫描方法、数字图像处理、慢扫描模式
更新于2025-09-23 15:19:57