
【化】 electron microscope microanalyser(EMMA)
电子显微镜微分析器(Electron Microscope Microanalyzer),简称EMMA或EPMA(Electron Probe Microanalyzer),是一种结合电子显微镜成像与微区成分分析功能的高精度科学仪器。它利用聚焦的高能电子束轰击样品微小区域(通常为微米至亚微米尺度),通过检测激发出的特征X射线或阴极荧光信号,实现对样品表面元素组成及分布的定性与定量分析。以下是其核心概念的详细解释:
电子显微镜基础
以高能电子束代替光源,利用电磁透镜聚焦成像,具备纳米级分辨率观察能力(如SEM、TEM)。微分析器作为其功能扩展模块,集成于镜体内部。
微分析原理
电子束激发样品原子内层电子,产生特征X射线(能量或波长特定)。通过检测这些X射线:
空间分辨率优势
分析区域可小至1微米(常规EDS)或0.1微米(高亮度场发射源),适用于:
定量分析能力
基于ZAF(原子序数-吸收-荧光)校正模型或φ(ρz)算法,将X射线强度转化为元素浓度,误差可控制在1-5%内(需标样校准)。
多维数据关联
同步获取形貌(SE/BSE图像)、成分(元素面分布图)及晶体结构(EBSD)信息,支撑材料失效分析、仿生材料研究等跨学科需求。
权威参考来源
电子显微镜微分析器(Electron Microscope Microanalyzer)是一种结合电子显微镜与微区成分分析功能的精密仪器,主要用于在微观尺度下对样品的结构和化学成分进行同步分析。以下从定义、功能、技术分类及应用领域进行说明:
该设备基于电子显微镜技术(如透射电镜或扫描电镜),通过检测电子束与样品相互作用产生的特征信号(如X射线、二次电子等),实现对微米甚至纳米级区域的元素成分定性和定量分析。
分析类型 | 原理与特点 |
---|---|
能谱分析 (EDS) | 快速检测元素(通常Z≥5),适合大面积成分扫描 |
波谱分析 (WDS) | 分辨率更高,可区分相邻元素谱线,适合痕量元素检测 |
电子能量损失谱 (EELS) | 通过电子能量损失分析轻元素(如碳、氮),常用于TEM系统 |
相比传统单独使用显微镜或光谱仪,微分析器实现了“观察-分析”一体化,空间分辨率可达纳米级别,检测限低至0.1wt%,大幅提升微观研究的综合效率。
提示:如需具体设备型号或操作原理扩展,可参考电子显微镜厂商(如JEOL、Thermo Fisher)的技术文档。
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