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FIB-SEM電鏡技術(shù)在材料分析中的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)

來源：時(shí)間：2023-10-08 15:56:19 瀏覽：1962次

FIB-SEM電鏡技術(shù)在材料分析中的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)

掃描電子顯微鏡（SEM）是一種廣泛應(yīng)用于材料表面形貌、形變及組成分析的設(shè)備。然而，在處理一些復(fù)雜、不規(guī)則的樣品以及需要進(jìn)行精細(xì)切割、觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)的樣品時(shí)，傳統(tǒng)的SEM存在局限性。為了克服這些限制，聚焦離子束-掃描電子顯微鏡（FIB-SEM）應(yīng)運(yùn)而生。

FIB-SEM電鏡原理

FIB-SEM電鏡的組成及原理

FIB-SEM電鏡是一種集聚焦離子束（FIB）與掃描電子顯微鏡（SEM）于一體的分析設(shè)備。FIB-SEM通過聚焦離子束對(duì)樣品進(jìn)行局部放電，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的切割、銑削、拋光等處理，同時(shí)利用掃描電子顯微鏡對(duì)樣品表面進(jìn)行觀察和分析。

聚焦離子束原理

聚焦離子束是一種高能密度的離子束，通過將離子束聚焦在納米至微米尺度，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的高精度切割和處理。在FIB-SEM電鏡中，聚焦離子束通常由液態(tài)金屬離子源產(chǎn)生，通過加速電壓將其引導(dǎo)至樣品表面。聚焦離子束具有高能量密度、高束流穩(wěn)定性和可調(diào)束徑等優(yōu)點(diǎn)，使其成為一種非常有效的樣品制備手段。

掃描電子顯微鏡原理

掃描電子顯微鏡是一種利用電子束掃描樣品表面，通過觀察樣品產(chǎn)生的二次電子或反射電子來獲取樣品表面形貌信息的設(shè)備。在FIB-SEM電鏡中，掃描電子顯微鏡與聚焦離子束共用一個(gè)樣品腔，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的實(shí)時(shí)觀察和分析。

FIB聚焦離子束

FIB-SEM電鏡的優(yōu)勢(shì)

高分辨率

FIB-SEM電鏡具有較高的空間分辨率，可以觀察到納米至微米尺度的樣品細(xì)節(jié)。此外，通過聚焦離子束的精細(xì)加工，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的高精度切割和觀察。

高效率

FIB-SEM電鏡可以實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的實(shí)時(shí)切割、拋光和觀察，提高了樣品制備和分析的效率。

多功能

FIB-SEM電鏡集聚焦離子束和掃描電子顯微鏡于一體，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的切割、拋光、焊接等多種處理，以及表面形貌、組成和結(jié)構(gòu)等多方面的分析。

適應(yīng)性廣

FIB-SEM電鏡可以對(duì)各種材料進(jìn)行分析，包括金屬、陶瓷、聚合物等，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。

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