基于SEM的土体微观结构三维分析与分维计算方法

土体微观结构研究很早就建立了三维空间的分形模型,但分形维数计算所需参数很难由常规土工试验得到,限制了分形理论在土体研究中的应用。基于陕西定边与甘肃兰州原状土样的扫描电镜(SEM)试验,提出了三维化处理与三角形网格原理联合方法,可以得到土体颗粒(孔隙)不同测量尺度对应的表面积与体积计算值,由此实现分形维数的计算,并通过分形理论在土水特征中的应用验证了方法的有效性与可靠性。另外,三维化处理还可获取视孔隙率、比面等土体微观结构参数,可以作为土体微观结构定量分析研究的新途径。

脱落种植体表面刮治与喷砂处理的扫描电镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)分析

目的观察刮治和喷砂对脱落种植体表面的影响。方法对临床上因种植体周围炎脱落的Bego Semado S系列种植体进行表面刮治和喷砂,扫描电镜(scanning electronic microscopy,SEM)下观察形态,用X射线能谱仪(energy dispersive X-ray spectrometer,EDS)进行表面元素分析。结果 SEM下观察,刮治能够清洁种植体表面,喷砂后能进一步清洁种植体表面。元素分析表明喷砂能够大幅降低脱落种植体表面的C元素含量(P<0.05),提升种植体表面Ti元素的原子百分比(P<0.05)。结论在Bego Semado S系列种植体周围炎的治疗中,进行喷砂处理是必要的。

扫描电镜(SEM)在失效分析中的应用

扫描电镜是材料研究和分析的重要手段,综合论述了扫描电镜在金属材料失效分析中的应用。

硼砂煅制工艺优化及质量评价

目的 优化硼砂煅制工艺,并对其进行质量评价。方法 以铺设厚度、煅制温度、煅制时间为影响因素,失水率、蓬松度、粉碎率、四硼酸钠含量为评价指标,星点设计-效应面法优化硼砂煅制工艺。采用扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)、拉曼光谱、X射线衍射(XRD),比较硼砂煅制前后质量差异。结果 最佳条件为铺设厚度2 cm,煅制温度365℃,煅制时间100 min。煅制后,硼砂微观形态、成分组成、晶型结构发生变化,失去全部结晶水而转变为非晶体状态。结论 该方法稳定可行,可用于工业大批量生产煅硼砂。

页岩孔隙结构扫描电镜分析方法研究

页岩气是储集在富含有机质的页岩(泥岩)中的天然气,已经成为重要的非常规天然气资源。页岩气以吸附或游离状态存在于微小孔隙中,这些微孔隙、微裂隙既是页岩气重要的储存空间也是流通通道。页岩中的孔隙有微米级别,也有纳米级别,微米级孔隙采用新鲜断面的方法,可以用扫描电镜直接观察到,但由于新鲜断面表面粗糙,很难观察到纳米级孔隙及分布状况。用氩离子抛光的方法对样品表面进行处理,可以使样品表面变的光滑平整,使用背散射电子成像方式,有利于观察纳米级孔隙及孔隙形状、大小及分布规律等。本文还对平行层理及垂直层理两种取样方法进行了对比,两种方法相结合观察更全面,效果更好。

环境扫描电镜对废水生物样品形态结构的表征研究

采用环境扫描电镜(ESEM)分析颗粒污泥和悬浮填料生物膜的微生物群落形态,并与扫描电镜(SEM)观察结果进行比较.结果表明,ESEM观察悬浮填料生物膜的适宜条件为样品台温度5℃,样品室汽压5.91×102Pa,相对湿度75%,加速电压15.00kV.观察颗粒污泥样品的适宜条件为样品台温度0℃,样品室汽压7.00×102Pa,相对湿度100%,加速电压10.00kV.表面存在的水滴凝聚和含水量高、结构脆弱的样品易因气压和入射电子束轰击收缩变形,是影响ESEM观察样品真实面貌的主要因素.悬浮填料生物膜的ESEM观察说明,相较于SEM,未经任何处理的载体生物膜样品在合适的ESEM条件下可得到的高放大倍数的清晰照片,能更真实的表征生物膜的微生物群落结构.含水量高、结构脆弱,承受能力差的颗粒污泥样品,则需要通过锇酸或者戊二醛等固定剂进行化学固定,降低ESEM的加速电压,并且尽量缩短观察时间,避免因气压和高速入射电子束的轰击而收缩变形,获得其原始形貌照片.

扫描电镜和稳定碳同位素比质谱法鉴别马铃薯淀粉中的掺假玉米淀粉

为有效辨别食用淀粉掺假,运用扫描电镜和稳定碳同位素比质谱技术对马铃薯淀粉中掺假玉米淀粉行为进行定性和半定量鉴别。根据马铃薯淀粉与玉米淀粉在颗粒超微形貌上的明显差别,运用扫描电镜清晰辨别出马铃薯淀粉中掺假的玉米淀粉颗粒。当玉米淀粉的掺假量大于10%时,根据二者在稳定碳同位素比上的自然显著差异,稳定碳同位素比法不仅能够定性鉴别马铃薯淀粉中的玉米淀粉掺假行为,而且依照给出的公式可以估算出掺假玉米淀粉的含量。本法可作为国内淀粉市场上产品质量监督的检测方法。

微波消解-扫描电镜联用检测脏器内硅藻

目的介绍一种微波消解-扫描电镜联用检测脏器内硅藻的新方法。方法大白兔30只,随机分为生前溺死组(n=15)和死后溺尸组(n=15)。提取兔肺、肝、肾、股骨骨髓和现场珠江水样,采用建立的微波消解-扫描电镜联用法检测脏器组织和水样中的硅藻,并与硝酸乙醇消解-扫描电镜联用的方法进行比较。结果生前溺死组的兔肺、肝、肾、股骨骨髓组织中大多数观测到与现场珠江水样一致的硅藻,微波消解-扫描电镜联用法检测脏器内硅藻的平均含量分别为:2505.2个/2g肺,18.7个/10g肝,6.5个/10g肾,6.3个/0.5g骨髓;肺与肝、肾、骨髓检出硅藻的阳性比例为86.7%,脏器硅藻检出含量和硅藻检验阳性比例均明显高于硝酸乙醇消解-扫描电镜联用法所测值。死后溺尸组的兔脏器组织均未观测到硅藻。结论微波消解-扫描电镜联用法检测脏器内硅藻,高效、安全、环保,硅藻检验灵敏度高,降低了劳动强度,提高了定性定量分析准确度,且能有效避免污染,在法医学溺死鉴定中具有良好的应用价值。

煤中黄铁矿表面细菌氧化的XRD及SEM/TEM研究

借助于XRD和SEM/TEM等表面分析测试技术,对煤中黄铁矿表面经氧化亚铁硫杆菌作用前后的表面微观结构的变化进行了研究.作为对比,同时采用了氧化剂(H2O2)对黄铁矿表面进行氧化试验.结果表明,氧化亚铁硫杆菌在黄铁矿表面的氧化形式与氧化剂(H2O2)在黄铁矿表面的氧化形式不同.从黄铁矿表面微观结构的变化来看,氧化剂氧化的结果多出现钮扣状的片起,表现为较为剧烈的直接强氧化作用,而氧化亚铁硫杆菌氧化则呈现坑蚀,表现为相对缓和的吸附氧化作用.这为研究细菌对煤中黄铁矿表面的作用机理提供了一定的参考.

扫描电镜中纳米材料的原位操纵和动态观察

介绍了配置在扫描电镜(SEM)中的微操纵仪(MMS)的操作原理、性能及应用.MMS在水平转动(X轴),上下转动(Y轴)和线性进退(Z轴)的移动精度分别达到5,3.5,0.25nm.利用具有纳米精度的移动和定位的MMS,对BiVO_4晶体、硅藻土、蛋白石和ZnO纳米线等纳米材料进行了原位操纵和动态观察.该装置可操纵质量为纳克级,尺寸为几百纳米至几微米的样品.SEM-MMS系统为原位分析纳米材料提供了一种崭新的手段.

煤炭絮凝微生物黄孢原毛平革菌光谱及电镜研究

选择对煤炭具有良好絮凝效果的黄孢原毛平革菌作为研究对象,在对其生物学特性的研究基础上,采用紫外光谱、红外光谱及扫描电镜对其成份进行测试分析。研究结果表明,黄孢原毛平革菌生物提取物中含有大量酸性多糖等具有絮凝作用的组分,不含蛋白质和核酸成分,絮凝生物大分子具有多孔的线型分子结构,包埋交织,结构较致密,并有较多的吸附位点等。

膨胀叶丝微观结构的SEM表征

利用扫描电子显微镜（SEM）观察了叶丝膨胀前后的表面和断面显微结构变化，对不同膨胀强度下叶丝断面的SEM照片进行图像处理与数据分析，结果表明：未膨胀的叶丝组织结构紧密，表皮细胞向内凹陷，呈褶皱状；膨胀后的叶丝组织结构疏松，表皮细胞向外凸出，表面光滑、褶皱减少；随着膨胀强度的增加，孔隙直径〈4μm的孔隙数量减少，孔隙直径〉4μm的孔隙数量增加。孔隙直径〈6μm的孔隙总面积减小，孔隙直径〉6μm的孔隙总面积增加。对于CO2膨胀叶丝，孔隙直径〈2μm时孔隙数量和孔隙总面积与叶丝的膨胀率线性关系极显著。对于科创膨胀叶丝，孔隙直径为2～4μm时孔隙数量和孔隙总面积与叶丝的膨胀率线性关系极显著。

扫描电镜和环境扫描电镜在地学领域的应用综述

微区信息是现代物质信息研究的重要组成部分。利用扫描电镜捕捉物质微区信息具有分辨高、放大倍数大、景深大、立体感强、样品制备简单的优点,因而广泛应用于不同领域的研究。本文综述扫描电镜(SEM)和环境扫描电镜(ESEM)在矿物、岩石学、石油地质、工程地质、天文地质、古微生物学等不同地球科学领域的研究状况。结果表明扫描电镜(SEM)和环境扫描电镜(ESEM)在地学微区信息提取方面有不可代替的优势。

基于SEM的压电式微纳操纵系统

微纳操纵系统是当前先进制造技术领域的一个重要发展方向。为了实现在亚微米及纳米尺度下进行实时观测下的操纵,设计了一种基于扫描电镜(SEM)的压电式微纳操纵系统,本系统由数字式环境扫描电子显微镜系统、精密工件台、微纳操作机构、图形发生器和计算机系统组成,采用数字式环境扫描电子显微镜作为微纳操作的观测器,在SEM的样本室内安装微纳操作臂,计算机系统控制微纳操作臂,使其在SEM的实时观测下对放置在精密工件台上的样本进行操纵,并且还可利用图形发生器进行电子束曝光以制备微纳结构。实验证明,本系统不仅能适于在各种环境下进行微纳操纵,且还可制作微纳结构,具有很强的实用性。

包钢镀锌耐指纹板冲压过程表面发黑缺陷分析

包钢镀锌耐指纹板在冲压电脑机箱零部件过程中表面出现发黑现象,严重影响用户喷涂后的外观质量。针对此缺陷,利用显微镜、扫描电镜(SEM)对镀锌板冲压后的微观形貌进行了分析。结果表明,包钢镀锌板在冲压过程中表面的钝化膜出现脱落,裸露的Zn发生氧化而变黑,通过调整膜厚及钝化液中的聚四氟乙烯的比例,有效的解决了冲压发黑缺陷。

秸秆基质中木质素白腐菌降解的SEM特征观察

研究了黄孢原毛平革菌(PhanerochaeteChrysosporiumBurdsall)对大豆和稻草秸秆中木质素的降解条件及降解效果。结果显示:在各5.0g秸秆中,加入合成培养液12mL、菌悬液浓度8.6×106cfu/mL时,种子添加量为0.8mL、培养基pH4.5,降解10d,测得木质素降解率分别为大豆秸秆49.91%、稻草秸秆49.50%。利用SEM对发酵前后秸秆表观结构进行观察,得到黄孢原毛平革菌对大豆和稻草秸秆有明显的降解效果。经黄孢原毛平革菌降解10d的大豆和稻草秸秆表面空穴增多、增大,甚至相互连通,降解效果明显。

利用扫描电镜分析砍创性骨外伤的研究

在大型显微镜下,对锐器(单刃刀)和钝器(短柄斧)形成的骨外伤的微观形态进行了分析研究.结果表明:通过特征识别骨外伤的砍切痕迹,往往误差较大,某些肉眼看不见的三维特征通过微观分析可以清晰地识别.着重强调扫描电镜(SEM)在骨外伤鉴定中,具有重要的使用价值.

低压扫描电镜电介质二次电子MCP收集特性

采用数值仿真和实验测量相结合的方法,研究了低压扫描电镜(LVSEM)检测电介质样品过程中二次电子的出射规律,获得了二次电子的出射特性和微通道板(MCP)收集器的接收特性。结果表明,二次电子的出射角度近似余弦分布;由于电子的散射、输运和积累电荷的作用,绝缘的电介质样品表面上方产生了空间负电位分布,沿法线方向电位先下降到最小值,然后又回升,并逐渐趋于零电位。在这种空间负电位分布所形成的表面电场的作用下,部分较低出射能量的二次电子会返回积累于样品表面。在收集器正电场的作用下,能够脱离样品表面局部正电场束缚且具有较大出射角度的二次电子更容易被收集,电介质样品MCP收集器的收集效率约为21%;降低收集电压可以有效提高收集效率。