Измерение размеров частиц с помощью растрового электронного микроскопа

Лабораторная работа №2

Измерение размеров частиц с помощью растрового электронного микроскопа

Цель работы: Знакомство с устройством и работой растрового электронного микроскопа, измерение размеров частиц, анализ полученных данных.

Принципиальная схема РЭМ:

Где: 1 - катод, 2 - цилиндр Венельта, 3 - анод. При нагревании катода происходит термоэлектронная эмиссия. Электроны ускоряются напряжением, приложенном между анодом и катодом. Цилиндр служит для регулировки потока электронов. Пучок проходит через электромагнитные линзы 5, 6, 9. Фокусировка осуществляется магнитным полем, которое создает электромагнитная линза -соленоид, через который пропускается электрический ток.

и 10 - диафрагмы, которые ограничивают расходимость пучка электронов.

- стигматор, который корректирует магнитное поле линзы.

- электромагнитные катушки, служащие для отклонения пучка электронов в х и у направлениях.

- опытный образец.

- детектор регистрации

- усилитель регулировки яркости

- электронно-лучевая трубка

- генератор, обеспечивающий синхронность передвижения зонда по образцу.

Получение снимков и обработка данных.

Для получения снимков использовался порошок алюминия, с небольшой примесью карбида тантала. Снимки производились при увеличении в 240 и 500 раз. Были получены следующие изображения:

электронный микроскоп калибровочный снимок

Проведя статистическую обработку, были получены следующие результаты размеров частиц:

таблица 1:

20.322.129.119.2219.0119.5520.9121.1118.0121.4425.3415.1214.1221.2222.2223.1221.1521.5520.0123.2126.4416.3218.3220.3219.5518.3222.3421.5419.3216.3324.3225.5523.3324.3121.2319.4419.3223.0322.3224.3220.1121.3222.1119.0421.3422.1223.2127.3421.3219.4418.4317.4321.4319.4418.3415.3220.3219.2217.2117.4423.3219.5620.5920.8518.9520.5419.8918.8916.4314.8817.4318.4320.3222.4323.4324.3223.3222.6521.9418.32

Исходя из приложения, видно, что преобладают частицы с усредненными значениями в 19,20,21,22 миллиметра.

Воспользуемся калибровочным снимком:

Расстояние между рисками - 0,1 мм. при увеличении образца в 500 раз. По снимку находим что:

мм - 0,1 мм

мм - х мм

х=20*0,1/75=0,0266 мм.

Тогда 19, 21 и 22 мм. соответственно равны - 0,0253 0,028 и 0,0293 мм.

Из полученных ранее данных находим среднее значение для всей выборки: nср =20,32. Поэтому реальный усредненный размер равен nr=26,67мкм.

Вывод

Сравнивая результаты снимков, можно сказать, что частицы по своим размерам примерно одинаковы и снимки были сделаны с одного и того же образца, только при разном увеличении.