失效分析中的扫描电镜

SEM是什么?

扫描电子显微镜(SEM)是进行金属和非金属部件失效分析的一种非常宝贵的工具，在Element进行的大量调查中，它在一定程度上被使用。扫描电镜是一个强大的工具，以确定的起源(s)，模式和方向的裂缝或裂缝的扩展。扫描电子显微镜(SEM)与通过显微摄影和立体显微镜的详细文件一起使用，以提供被检查的特征或成分的完整代表。

扫描电镜还大量用于评价碎片、颗粒、残留物、腐蚀产品和其他需要高倍检查的特征。这些仪器的必要性和多功能性是由它们在许多元素实验室公司范围内的存在证明的。

扫描电子显微镜是如何工作的?

扫描电镜的工作原理是用聚焦的电子束轰击样品的表面。电子束激发材料中的电子，导致释放额外的次级电子。另外，电子束可以被样品反向散射，并从样品表面重新出现。二次和背散射电子都可以被收集和显示，以提供被评估表面的图像。前者提供更高的表面特征分辨率，后者显示更多的地形表面细节和有关被评估表面的原子量的信息。根据评估的目的，每一种电子在扫描电镜分析中都扮演着特定的角色。

SEM适合你吗?

在失效分析中，扫描电镜的主要优点是，其产生的图像通常与光学照片相似，但具有更大的景深。扫描电镜还允许在大约5倍到5万倍以上的放大倍数下进行检查，允许在不更换仪器或镜头的情况下记录大范围的样品和微观特征。SEM的主要缺点是缺乏彩色成像，这加强了通过与SEM结合的标准光学摄影方法的样本文件的重要性。被检测的样品也必须是导电的，虽然导电的表面涂层和使用扫描电镜与一个特殊的变压样品室和电子探测器缓解了这些问题。

用电子轰击表面的一个非常有用的副作用是，由于电子束的激发，材料的原子会产生特征x射线。这些x射线可以被附着在SEM上的能量色散x射线光谱仪(EDS)检测和量化。EDS提供了使用SEM检测的表面和特征的相对化学成分。这些信息在识别腐蚀产物、表面残留物或污染物、材料夹杂物、磨损碎片和其他许多可能不适合其他传统化学分析技术的特征时非常有用。EDS结果还可以与SEM图像相结合，形成元素EDS图，为被检查的表面或特征提供元素分布的图形表示。