扫描电子显微镜/能谱仪在刑事案件技术检验中的应用

通过几起典型的案例,介绍了扫描电子显微镜/能谱仪在盗窃、枪击、爆炸以及交通肇事等案件中的应用。扫描电子显微镜/能谱仪由于放大倍率、分辨率、灵敏度高,同时具有快速、简便、检材用量少且不破坏检材等特点,是刑事案件技术检验的重要工具。利用扫描电子显微镜/能谱仪检验微量物证的显微形貌、无机元素成分及各元素成分的相对含量、X-射线面的分布,可以达到定性定量分析的目的,揭露和证实犯罪事实真相。

扫描电子显微镜/能谱仪和红外光谱仪在液晶调光膜结构分析中的应用

本文采用扫描电子显微镜/能谱仪(SEM/EDS)和傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)对一种液晶调光膜进行了结构及各层主要成分的分析。结果表明,该液晶调光膜的结构为上、下离型膜,上、下保护层,上、下电极层(ITO/PET),位于中间的液晶功能层,以及层与层之间的粘结层,共计13层。其中,上离型膜(上:即靠近粘贴玻璃的一侧),上、下保护层,以及上、下电极层的基材均为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。液晶功能层主要为聚合物分散液晶材料,其中,聚合物为聚氨酯类。

采用扫描电子显微镜研究防护蜡在橡胶中析出形貌的影响因素

利用扫描电子显微镜表征天然橡胶/顺丁橡胶胎侧胶中不同种类防护蜡在不同停放条件下析出的蜡膜形貌,研究蜡膜形貌受环境温湿度的影响规律。结果表明:防护蜡组成中低碳数正构烷烃在4℃低温和室温下易析出片状形貌蜡膜,高碳数正构和异构烷烃在40℃高温下易析出聚集球状形貌蜡膜,40与20℃交替变温对高碳数烷烃析出有促进作用,易形成整片连续的聚集球状蜡膜;高温下湿度变化对蜡膜形貌的影响不大。

扫描电子显微镜和能谱仪在玻璃结石成分分析中的应用

玻璃中常见各种结石缺陷,利用透反偏光显微镜可以初步判定玻璃结石的种类,但无法分析结石的成分,且处理样品效率较低。以硅质析晶结石、铝质耐火材料结石、锆质耐火材料结石为例,利用扫描电子显微镜和能谱仪分析结石,可以快速测定结石成分,辨别结石种类,进而推断结石形成的原因。采用该方法可及时准确调整生产,解决玻璃生产中产生结石问题。

原子力显微镜-扫描电子显微镜共定位表征系统的研发与应用

微纳加工过程中,常有样品需要进行聚焦离子束(FIB)溅射、切割,扫描电子显微镜(SEM)以及原子力显微镜(AFM)表征,而这三类仪器都需要将样品固定在样品台上才可测试,固定不佳会影响表征结果.但固定好的样品在不同仪器之间转移、拆卸、再固定的过程中极易受到破坏.基于以上问题,设计了AFM-SEM-FIB样品共定位系统,可实现样品在此三种仪器之间的无损转移及共定位,避免珍贵样品破坏及目标丢失,以及解决AFM扫描无法控制方向、迅速调整位点等问题.在微纳表征中有优异的表现,系统已被开发成产品并量产销售.

竹纤维柱辅助断裂法在制备水凝胶冷冻扫描电子显微镜样品中的应用

冷冻扫描电子显微镜(cryogenic scanning electron microscopy,cryo-SEM)是观察样品含水状态下真实微观形貌不可替代的分析手段,其中样品的冷冻断裂步骤是获得理想测试结果的关键步骤之一.水凝胶样品由于含水量丰富,质地柔软难以成形,在利用常规冷刀断裂方法进行冷冻断裂时,存在难以获得理想断裂面、断裂效率低等问题.因此创新性地提出了一种竹纤维柱辅助断裂方法,在样品冷冻固定前,将细小的竹纤维柱插入水凝胶样品顶端.冷冻断裂时,冷刀不直接作用在样品上,而是通过撬动与样品相连的竹纤维柱,实现样品与纤维柱接触部位的冷冻断裂.可轻松获得大范围可观测断裂面,且样品应力损伤小,无表面样品碎屑干扰,还可实现多个样品一次性同时断裂,是一种高质、高效的水凝胶冷冻断裂方法.

扫描电子显微镜试样制备对石墨烯形貌观察的影响

以石墨烯、氧化石墨烯、还原石墨烯为研究对象,考察了扫描电子显微镜试样制备对石墨烯形貌观察的影响,包括喷镀金属对粉末试样的影响以及分散基底对石墨烯溶液试样的影响。实验结果表明,针对石墨烯和还原石墨烯等导电性能好的粉末试样,不需要喷镀金属以增加导电性,将粉末试样简单制备后直接进行观察即可获得良好的效果;对于导电性较差的氧化石墨烯及石墨烯衍生物,可以选用喷镀铂的方式增加粉末试样的导电性,但要注意电流不宜过大,时间不宜过长,否则将影响喷镀效果,难以还原试样的真实形貌;将石墨烯溶液试样分散在单晶硅片和单面铜胶带上,均可在不喷镀金属的条件下获得良好的表征效果,因此单晶硅片以及导电性更好的单面金属胶带均可作为石墨烯溶液试样的分散基底。

用于超快扫描电子显微镜的光发射电子枪及电子光学模拟

超快扫描电子显微镜将泵浦探测技术与显微成像相结合,能够实现高时空分辨率下光诱导表面电荷动力学的可视化研究,对于半导体表面态以及光电器件的高分辨检测具有非常重要的意义.本文基于首台全国产化超快扫描电子显微镜的研制工作,阐述了将热发射电子枪改造成光发射电子枪后的参数化设计,定量分析了偏压,阴极、韦氏极、阳极的空间位置与交叉点位置、大小、发散角的依赖关系.分析结果显示,当韦氏极与阳极位置从8 mm调整到23 mm后,通过将灯丝深度从0.65 mm调整至0.45 mm,配合偏压调节可以实现热发射高分辨成像、低工作电压以及光发射的正常使用.此外,也分析了反射镜分布对电子光路的影响,发现当阳极高出反射镜1.4 mm后,图像畸变几乎消失.还研究了偏置电压对脉冲光电子在时域上的影响,结果表明随着偏压的增大,光发射的时间零点会推后且时间展宽变大.这些工作将为后续超快电子显微镜的发展及光发射电子源的设计奠定基础.

场发射环境扫描电子显微镜上阴极荧光谱仪特点及其在锆石研究中的应用

锆石等测年矿物的阴极荧光(CL)图像分析是矿物微区成分分析和U(Th)-Pb年龄测定及其地质意义讨论的必要性前期工作。文中介绍了一套由场发射环境扫描电子显微镜和高性能阴极荧光谱仪联合构成的CL分析系统，它在CI成像质量、图像分辨率及CL谱分析等方面具有明显优势。利用这一系统获得的锆石高清晰CL图像及CL谱图分析结果显示其在锆石等发光矿物的微区结构特征研究和成因类型鉴别中有广泛的应用前景。

扫描电子显微镜和能谱分析高性能热塑性板材

高性能热塑性板材在汽车、电器、医药、建材等方面具有广泛的应用,常常添加一些功能性元素如Ti、Sb等用来提升其性能,如何快速检测其成分及含量对研究热塑性板材至关重要.利用扫描电子显微镜/能谱仪(SEM/EDS)对高性能热塑性板材的形貌和成分进行分析,分别研究了导电处理前后对其形貌和成分测定的影响.利用热分析技术分析了高性能热塑性板材的热力学特征.研究结果表明,不做导电处理的高性能热塑性板材在能谱分析时被分解和升华,功能性元素消失,无法准确检测其成分及含量.高性能热塑性板材能谱分析时做适当的导电处理为其准确地检测提供了方法和指导.

离子磁控溅射方式对不同表面性质材料扫描电子显微镜(SEM)图像的影响

旨在探讨离子磁控溅射仪的条件参数对不同表面性质非导电材料扫描电子显微镜(SEM)图像的影响,研究溅射靶材、溅射时间和溅射次数等不同离子磁控溅射条件的优缺点和使用范围。结果表明:黄金靶材连续性好,金晶粒成核性大,溅射动能较大,易造成样品表面热损耗,金晶粒贴附在样品表面,故黄金靶材适合低倍率SEM图像观察(<10000)以及样品表面具有一定硬度的材料;铂金靶材连续性差,铂晶粒成核小,溅射动能较小,易嵌入样品表面形成形貌骨架支撑,适合高倍率SEM图像观察(>30000)以及大部分非导电材料;采用少时多次离子磁控溅射方法,适当减少溅射次数不仅可以削弱金膜对材料形貌和结构的影响,而且还可以节约资源保护环境。该结果为科研工作者科学、真实地分析样品的SEM图像提供了试验指导意见。

扫描电子显微镜及能谱仪在彩绘文物分析中的应用

本随着科技的发展,越来越多的仪器分析应用于文物保护研究领域,但在实际操作中如何选择正确有效的分析检测方法,并且能够充分的发挥仪器使用价值,是文物研究工作者需要思考的问题。本文通过工作中的实例,介绍扫描电子显微镜和能谱仪在彩绘类文物分析研究中的相关应用,以期在文物分析工作上提供一定的参考和借鉴。

一种提高扫描电子显微镜-能谱空间分辨率的方法

目前,扫描电子显微镜-能谱（SEM-EDS）联用技术在分析测试领域已得到广泛应用,它可对材料和生物样品的微观表面进行形貌观察,并对样品中所选定的微区内进行元素成分定性定量以及元素分布分析。但是,由于元素的特征X射线能量高,在样品中的出射范围较深,能谱的空间分辨率较差,导致在使用传统制样方法时都不可避免地会受到来自叠加样品特征X射线以及基底材料特征X射线的干扰,从而影响最终实验结果。为了克服能谱空间分辨率不足的问题,本文应用薄片法的原理研制了一种新的装置,将纳米厚度的样品分散在装置的碳膜上,进行能谱分析。通过与传统实验的对比,附加新装置后其能谱空间分辨率较以往常规实验提高了2~4倍。

扫描电子显微镜及能谱分析技术在黄土微结构研究上的应用

我国利用扫描电子显微镜研究黄土微结构的报道始于20世纪的70年代。随着当代电子技术和计算机的发展,利用扫描电子显微镜和能谱分析技术,可以在观测微结构的同时,实现对微结构元素分析的目的。本研究介绍了扫描电子显微镜和能谱分析技术的原理,并从样品制作、处理、观察和结果分析等角度就二者在黄土微结构研究上的应用做了探讨。

基于气体吸附和扫描电子显微镜分析天然和无机结合剂充填处理绿松石的孔隙特征

绿松石为一种多孔的宝石材料,孔隙度可以直接影响其物理性质,如颜色、光泽、耐久性等,从而影响绿松石的品质,故孔隙度的研究工作至关重要。气体吸附法可以测得绿松石中的介孔(2~50 nm)以及不同孔径的孔隙的分布特征。采用Bet全自动气体吸附仪及扫描电子显微镜对无机充填处理前后绿松石样品的孔隙特征进行了对比。气体吸附测试结果显示,经过充填处理后绿松石的比表面积及孔容都有一定程度的变化,吸脱附曲线属于第Ⅲ类无滞后回线的曲线;平均孔径分布图显示各级孔隙在一定程度上减少,大的孔隙被无机充填物充填为小孔隙,但处理过程中也会出现较小孔径被腐蚀成大孔径的现象。扫描电子显微镜观察结果显示,处理前后绿松石的微晶集合体形貌、晶体特征以及孔隙度结构有较大的变化;结合计算,经无机结合剂充填处理后绿松石的表面孔隙率明显降低,其与处理前的天然绿松石中的孔隙是一端封闭且不贯穿的孔隙,符合吸脱附曲线表征的孔隙形状;微形貌特征的明显差异可以作为无机结合剂充填处理绿松石与天然绿松石的有效判别依据之一。

扫描电子显微镜及X射线能谱仪在物证鉴定中的应用

在司法物证鉴定中对金属分离物的同一性认定或金属分离物成分特殊的 ,可用 X射线能谱仪快速判定 ;对金属分离物成分无特征的 ,可根据其金相组织来判定。

基于扫描电子显微镜的棉连纸形貌与结构观察研究

扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)是获得物质表面微观形貌的常用工具之一。获取宣纸的表面形貌和宣纸的纤维结构是古籍保护与修复造纸工序的一项重要依据。但目前,大多数研究仅仅停留在光学显微镜对于纸张纤维的单个分析,基于纳米尺度的相关研究很少。因此,文章把四种现代品牌的棉连纸作为实验研究对象,利用扫描电子显微镜获得其表面的微观形貌交织和内部纤维尺寸信息。希望能为古籍保护与修复的纸张选择提供新的思路和手段。

扫描电子显微镜在石油化工催化剂领域的应用与展望

扫描电子显微镜(SEM)主要用于材料的微观形貌表征,具有样品适用范围广泛、视野大、分辨率高等优点。结合剖面制样技术,可以分析微米级催化剂从表面到内部的形貌变化、元素的含量和元素在催化剂内部的分布,可以为活性元素的分布以及失活剂中沉积元素的分析提供最直观的数据。介绍了SEM的二次电子(SE)、背散射电子(BSE)及特征X射线等常用信号的原理;归纳了SEM及其重要附件能量色散谱(EDS)在石油化工加氢催化剂、S Zorb吸附材料、流化催化裂化(FCC)材料以及炼油厂积炭、跑粉等方面的应用。SEM+EDS表征相结合兼具对催化材料的表面形貌微纳米尺度观察和对催化剂微区组成检测的功能,对催化材料的研发以及工业装置中催化剂的全周期运转监测具有重要的意义。重点讨论了SEM+EDS表征技术以及与其他物化表征手段相结合在催化剂的表面形貌研究、负载型催化剂的金属分布、催化剂中毒后的元素分布等方面的应用。

扫描电子显微镜在微生物学实验教学中的应用

微生物学实验是高等农林院校生物学、林学、农学、食品科学等专业的重要基础课程之一。扫描电子显微镜是一种广泛应用于生物学领域微观形貌分析的大型精密仪器。为提升北京林业大学本科专业微生物学实验课程教学质量,充分激发学生的学习积极性,对扫描电子显微镜应用于微生物学实验进行探索与实践,将实验拆分为取材、戊二醛固定、乙醇梯度脱水、叔丁醇置换100%乙醇、冷冻干燥和扫描电子显微镜观察六个部分。初步构建扫描电子显微镜应用于本科微生物学实验的教学体系,旨在培养学生的实践操作技能,创新实验教学内容并提高教学效果。