SEM与EDX

SEM：扫描电子显微镜 EDX：X射线能量色散光谱仪

SEM通常与XRF测厚和EDX联合使用，有些EDX机器也同时兼具XRF测厚功能，从相关常见的分析报告可同时看到样品的SEM图和分析测量的结果图表。

SEM工作原理：扫描电镜是用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像。试样为块状或粉末颗 粒，成像信号可以是二次电子、背散射电子或吸收电子。其中二次电子是最主要的成像信号。由电子枪发射的能量为 5 ～ 35keV 的电子，以其交 叉斑作为电子源，经二级聚光镜及物镜的缩小形成具有一定能量、一定束流强度 和束斑直径的微细电子束，在扫描线圈驱动下，于试样表面按一定时间、空间顺 序作栅网式扫描。聚焦电子束与试样相互作用，产生二次电子发射（以及其它物理信号），二次电子发射量随试样表面形貌而变化。二次电子信号被探测器收集转换成电讯号，经视频放大后输入到显像管栅极，调制与入射电子束同步扫描的显像管亮度，得到反映试样表面形貌的二次电子像。 优缺点 优点：

A.与光学显微镜相比，电子显微镜为电子束为介质，由于电子束波长远较可见光小，故电子显微镜分辨率远比光学显微镜高。光学显微镜放大倍率最高只有约1500倍，扫描式显微镜可放大到10000倍以上。 B.扫描电子显微镜有一重要特色是具有超大的景深(depth of field)，约为光学显微镜的300倍，使得扫描式显微镜比光学显微镜更适合观察表面起伏程度较大的试片。

C.可进行多种功能的分析。与 X 射线谱仪配接，可在观察形貌的同时 进行微区成分分析；配有光学显微镜和单色仪等附件时，可观察阴极荧光图像和进行阴极荧光光谱分析等。

D.可使用加热、冷却和拉伸等样品台进行动态试验，观察在不同环境 条件下的相变及形态变化等。 缺点：大部分电子扫描显微镜的抗污染能力低，必须提供真空系统和电源稳压系统。

基本功能和仪器用途：二次电子象，背散射电子象，图象处理及分析,能做各种固体材料样品表面形貌及组织结构的分析。

EDX工作原理：X射线能量色散仪的基本原理是以 高能X射线（一次X射线）轰击样品，将待测元素原子内 壳层的电子逐出，使原子处于受激状态，10-12～10-15秒 后，原子内的原子重新配位，内层电子的空位由较外层 的电子补充，同时放射出特征X射线（二次X射线）。特 征X射线波长和原子序数有一定关系，测 定这些特征谱线的波长或能量可作定性分析；测量谱线 的强度，可求得该元素的含量。 优缺点 优点：

A.能快速的提供样品包含的各种元素的定性分析及质量百分比浓度； B.样品制作简单，对固体可直接分析，且不损样品。

缺点：A.只能做元素定性和半定量分析，不能分析元素以何种形式存在； B.对于有害的非金属物质不能作为裁决性分析； C.不能分析原子序数小于5的元素； D.对标准样很严格；

E. XRF使用射线，对人体有害。因此所有产生射线的仪器必须根据制造厂商提供的安全指导以及当地的法规来操作。

基本功能和仪器用途：该仪器对分析样品要求低，固体块状，粉状，金属等都可直接分析，而不需要溶样、分析速度快。不损坏样品；故广泛用于新型材料，钢铁冶金、有色金属、化工、环境、电子等部门。