Автор: Пользователь скрыл имя, 24 Марта 2013 в 21:36, курсовая работа
Композиционный состав материала с высокой степенью точности может быть определен с помощью масс-спектрометрических, спектроскопических, химических и других методов. Однако перечисленные методы, хотя и обладают высокой чувствительностью, но не позволяют контролировать распределение компонентов в материале и анализировать неоднородные материалы и их поверхности на микронном и субмикронном уровнях.
Решение этой задач стало возможным при создании электронно-зондовых микроскопов и микроанализаторов. Методы, лежащие в основе работы данных приборов, а также различные их реализации, подготовка объектов исследования и будут разобраны в курсовой работе.
Введение
Виды электронной микроскопии
Рентгеноспектральный микроанализ
Растровая (сканирующая) микроскопия
Физические основы растровой электронной микроскопии
Устройство и работа растрового электронного микроскопа
Трансмиссионная микроскопия
Подготовка объекта для исследования и особые требования к ним
Подготовка материалов и образцов для ТЭМ
Подготовка материалов и образцов для РЭМ
Области применения растрового электронного микроскопа
Современные модели электронно-зондового оборудования
Заключение
Литература
Элекронно-зондовые методы исследования микроструктур широко применяются в медико-биологической и индустриальной (металлографической) сферах. В связи с этим современный рынок элекронно-зондового оборудования предлагает огромный спектр микроскопов.
На данный момент основными
мировыми производителями электронно-
Carl Zeiss NTS GmbH — Германия
FEI Company — США (слилась с Philips Electron Optics)
FOCUS GmbH — Германия
Hitachi — Япония
JEOL — Япония (Japan Electron Optics Laboratory)
Tescan — Чехия
KYKY — Китай
Ведущее положение на российском рынке занимает японская торговая компания JEOL. Начиная с 2001 г. компания неизменно занимает лидирующее положение по объемам поставок новейших моделей электронных микроскопов. Последними разработками JEOL являются:
Электронно-зондовый микроанализатор JXA-8230 Superprobe
Микроанализаторы JEOL JXA-8230 – новое поколение приборов этого класса. Их серийный выпуск начался в 2009г.
В последней модели JXA-8230 инженеры JEOL учли рекомендации наиболее требовательных пользователей предыдущих моделей. В результате получился прибор, отвечающий всем запросам экспертов в области микроанализа. И в то же время он так легок и удобен в управлении, что даже новичок способен быстро его освоить. Все основные функции автоматизированы и находятся под цифровым компьютерным управлением.
Основой , на которой собирается весь прибор, является камера образцов с прецизионным гониометром, причем перемещение по осям X Y Z осуществляется мощными шаговыми двигателями, обладающими весьма большим ресурсом. Минимальный шаг перемещения составляет 0,2 мкм. Такой гониометр необходим для получения карт распределения элементов путем механического сканирования столика по растру относительно неподвижного электронного зонда.
Другими важными составными частями микроанализатора являются электронно-оптическая колонна, формирующая очень стабильный по току и положению электронный зонд, оптический микроскоп с рефракционной параболической оптикой, коаксиальный и конфокальный с электронным зондом, оборудованный цветной телекамерой, волновые спектрометры, каждый из которых имеет от 2 до 4 кристалл-анализаторов, а также система управления и обработки информации на базе персонального компьютера и рабочей станции (последняя обрабатывает всю информацию, управляет перемещением образца при анализе).
Оптический микроскоп
позволяет визуализировать
Последней по порядку, но не по важности составной частью является программное обеспечение. Микроанализаторы Суперпроб фирмы JEOL оснащаются самым широким спектром программного обеспечения для всех пользователей и всех областей применения. В него входят программы для элементного и фазового картирования, количественного анализа методами ZAF, фи-ро-зет и Бенса-Альби, программное обеспечение для построения фазовых диаграмм тройных систем и различные программы для картирования состава криволинейных поверхностей.
Последняя программа является новейшей разработкой, и позволяет, благодаря коррекции положения точки анализа на криволинейной поверхности по оси Z (по вертикали), например, получать карты распределения элементов на поверхности сферической формы. Ранее для микроанализа использовались только образцы с плоскими шлифами.
Основные особенности и преимущества микроанализатора JXA-8230:
Электронно-зондовый микроанализатор JXA-8500F Hyperprobe.
JXA-8500F единственный в мире электронно-зондовый микроанализатор с катодом с термополевой эмиссией (Шоттки). Инновационная конструкция микрозонда с электронной пушкой типа Hyperprobe для микроанализа ультра малых областей.
Jeol впервые в мире создал
электронно-зондовый
Электронно-зондовый микроанализатор JXA-8500F открывает новую эру для микроанализа сверх малых областей и увеличивает роль микроанализа во многих новых областях исследований.
Заключение
Электронно-зондовые приборы основаны на облучении исследуемой поверхности тонко сфокусированным пучком электронов – зондом, который может разворачиваться в растр по поверхности образца или фиксироваться на его выбранных участках.
Ценность электронно-зондового метода анализа заключается в его большой информативности. При этом полученная информация о поверхности образцов может включать одновременно ее микрорельеф, распределение примесей по поверхности и их состав. Поэтому данный метод изучения микроструктур широко используется в различных сферах: технической, медико-биологической и индустриальной (металлографической). В последнее время он получил широкое применение в изучении нанотехнологий, так как позволяет изучать неоднородности вплоть до атомарных размеров.
Развитие компьютерной техники
обусловило значительный прогресс в
области мат. обработки электронных
изображений (компьютерная морфометрия).
Разработанные аппаратно-
Быстрое развитие методов исследования и анализа, основанных на использовании электронно-зондового и различных сигналов, излучаемых веществом при взаимодействии с электронами зонда, привело к тому, что техника, которая еще совсем недавно была привилегией отдельных лабораторий, стала общедоступной.
Литература
Информация о работе Электронно-зондовые методы исследования микроструктур