扫描电镜(SEM)分析方法实例


发布时间:

2024-01-08

扫描电镜(SEM)是一种强大的表征技术,通过其高分辨率和深层次的表面成像,为材料科学研究提供了关键的信息。与此同时,能谱分析(EDS)作为SEM的强大补充,为样品的元素成分提供了详细的定量和定性分析。本文将讨论扫描电镜和EDS的原理、优势,并探讨它们在材料科学中的广泛应用。

扫描电镜(SEM)是一种强大的表征技术,通过其高分辨率和深层次的表面成像,为材料科学研究提供了关键的信息。与此同时,能谱分析(EDS)作为SEM的强大补充,为样品的元素成分提供了详细的定量和定性分析。本文将讨论扫描电镜和EDS的原理、优势,并探讨它们在材料科学中的广泛应用。

1. 扫描电镜的原理与特点:

扫描电镜通过聚焦电子束在样品表面产生高分辨率的图像,揭示样品表面的微观结构。其高深度和高放大倍数使其成为研究微观结构的理想工具。不仅如此,SEM还能提供大范围的样品表面成像,使其适用于多种不同材料的研究。

2. 能谱分析的原理与优势:

能谱分析通过检测由样品表面发射的X射线,实现对样品元素成分的分析。EDS具有高灵敏度、高分辨率和宽元素范围等特点,能够提供准确的元素信息。同时,EDS还能进行定量分析,为研究者提供关于元素含量的详细数据。

3. 扫描电镜与EDS的联合应用:

SEM和EDS的结合为研究者提供了全面的样品表征工具。SEM提供高分辨率的表面形貌图像,而EDS则提供元素成分的详细信息。这种联合应用可用于材料的微观结构、组成分析、颗粒形貌等多方面研究。

4. 应用案例:

- 金属材料的相分析与晶粒结构表征

- 生物材料的细胞表面形态和元素成分分析

- 矿石和矿物样品的矿物学研究

- 聚合物材料的表面形貌与组成分析

5. 发展趋势与挑战:

随着技术的不断发展,新一代的扫描电镜和EDS系统不断涌现。同时,对于样品表面和元素分析的需求也在不断增加。然而,对于复杂样品的高分辨率成像和定量分析仍然是一个挑战,需要更先进的技术和方法来解决。

这里泽攸小编以之前的孟鲁司特纳颗粒举例,我们在对其杂质检测应用中,ZEM20+EDS能谱系统可以对单个颗粒进行表面到内部的逐层扫描,获取不同切面层的元素组成及分布信息。

不难看出,相比传统检测手段,ZEM20台式扫描电镜+EDS能谱系统的药品杂质检测能力非常的强,对微量或痕量级杂质的识别力也很清晰,接下来我们再看一下图四中谱图1与谱图2的元素分布情况。

从上面的谱图分析情况并结合孟鲁司特钠颗粒的分子式信息综合判读,C、O、Cl、Na、S元素均与药物组成相关;Au元素主要来源于样品表面喷涂的金层增加导电性;Al、Si元素可能是从环境、设备或容器中引入的杂质元素,Br元素可能来源于合成过程中使用的溴化盐类化合物,除此之外,还有些微量元素可能是痕量污染引入,ZEM20台式扫描电镜+EDS能谱系统可以准确检测出各元素成分及其分布,有助于药品的质量控制与风险评估。

除检测外来杂质外,ZEM20台式扫描电镜+EDS能谱系统还可以进行药品原料的纯度检测,或者对不同工艺流程残留杂质进行对比分析,为药品工艺优化提供参考。该系统可以帮助企业提高过程质量控制能力,发现潜在污染源,以控制杂质引入药品的风险。其优势在于快速、精确地识别痕量杂质成分,有利于找到导致污染的环节,进行针对性改进。通过应用ZEM20台式扫描电镜+EDS能谱系统,企业可以在一定程度上提升药品生产过程的质量与安全管理水平。

综上,扫描电镜与能谱分析的结合为材料科学研究提供了强大的工具,使研究者能够深入了解样品的微观结构和元素成分。随着技术的不断发展,这一联合应用将继续在材料科学领域发挥关键作用,推动科学研究的进展。

泽攸科技ZEM18台式扫描电镜

安徽泽攸科技有限公司是一家具有完全自主知识产权的科学仪器公司, 自20世纪90年代开始投入电镜及相关附件研发以来,研发团队一直致力于为纳米科学研究提供卓越的仪器。目前,公司有包括PicoFemto系列原位TEM测量系统原位SEM测量系统ZEM系列台式扫描电镜JS系列台阶仪纳米位移台二维材料转移台探针台及低温系统光栅尺等在类的多个产品线,在国内外均获得了高度关注,填补了国家在高端精密仪器领域的诸多空白。