掃描電子顯微鏡（SEM）介紹

一、核心原理與技術特點

掃描電子顯微鏡（Scanning Electron Microscope, SEM）通過高能電子束轟擊樣品表面，激發產生二次電子、背散射電子、特征X射線等物理信號，經探測器接收并轉換為圖像，實現樣品表面形貌與成分的微觀分析。其核心特點包括：

高分辨率成像

最新型號分辨率可達0.4納米（如賽默飛Verios 5 Ultra），遠超光學顯微鏡（通常為200納米），可清晰觀察納米級結構。

放大倍數覆蓋數倍至30萬倍，支持從宏觀形貌到微觀細節的連續觀測。

多模式分析功能

二次電子成像（SEI）：反映樣品表面形貌，景深大，立體感強。

背散射電子成像（BEI）：基于原子序數差異顯示成分分布，原子序數越高，圖像越亮。

特征X射線能譜分析（EDS）：結合能譜儀實現元素定性定量分析，支持點掃、線掃、面掃模式。

電子背散射衍射（EBSD）：分析晶體取向、晶界結構及物相組成。

非破壞性檢測與樣品適應性

電子束不穿透樣品，避免對脆弱或活體樣品的損傷。

支持高真空/低真空雙模式，低真空模式可直接觀察含水、含油或非導電樣品（如生物組織、聚合物），無需噴鍍導電層。

智能化操作與快速成像

集成自動聚焦、亮度/對比度優化、自動導航（如賽默飛AutoScript 4.0）等功能，簡化操作流程。

多光束并行掃描技術（如蔡司MultiSEM）提升成像速度20倍，適用于高通量材料分析。

二、核心應用場景

SEM憑借其高分辨率與多功能性，廣泛應用于以下領域：

材料科學

金屬材料：觀察晶粒尺寸、位錯、相變機制，分析斷裂模式與表面磨損。例如，分析航空鋁合金的疲勞裂紋擴展路徑。

陶瓷材料：表征顯微結構、晶相、氣孔分布及雜質含量。例如，評估陶瓷軸承的燒結質量。

高分子材料：研究老化、疲勞過程中的斷裂行為。例如，分析橡膠輪胎的裂紋萌生機制。

納米材料：測量納米顆粒尺寸、分布及團聚狀態。例如，表征量子點的形貌均勻性。

生物醫學

細胞與組織：觀察細胞超微結構（如線粒體、內質網）及細胞間相互作用。例如，研究腫瘤細胞侵襲機制的形態學變化。

微生物：分析病毒、細菌的表面形貌與感染機制。例如，解析新冠病毒刺突蛋白的立體結構。

生物材料：評估生物陶瓷、支架材料的表面形貌對細胞粘附的影響。例如，優化骨植入物的表面粗糙度。

半導體與電子器件

芯片制造：檢測晶圓表面缺陷、污染顆粒及薄膜均勻性。例如，定位7納米芯片中的短路點。

電路板分析：診斷焊接缺陷、腐蝕及微污染問題。例如，分析手機主板的失效原因。

地質學與礦物學

巖石與礦物：分析礦物成分、孔隙結構及巖相特征。例如，研究頁巖氣的賦存狀態。

礦物識別：通過表面形貌與紋理區分礦物種類。例如，快速鑒定礦石中的金紅石與鈦鐵礦。

刑事偵查與法醫學

殘留物分析：鑒定射擊殘留物、爆炸物成分及油漆、涂料的微觀結構。例如，通過槍擊殘留物分布重建犯罪現場。

工具痕跡比對：分析工具表面磨損痕跡與犯罪工具的匹配性。

環境科學

污染物分析：研究大氣顆粒物、水質微粒的成分與來源。例如，解析PM2.5中重金屬的形態與毒性。

生態材料降解：觀察生物降解塑料的表面侵蝕過程。例如，評估可降解地膜的降解速率。

項目名稱：西北工業大學掃描電子顯微鏡

中標（成交）信息

供應商名稱：西安維力維珂建設工程有限公司

供應商地址：陜西省西安市灃東新城灃東大道綠地新里城10號樓1單元2102戶

中標（成交）金額：478.5000000（萬元）

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