微区化学成分分析
发表时间：2025-07-25 点击次数：181 关键词：徕卡显微镜、徕卡Pegasus TRK Neo 电子探针 微区分析 相关产品：电子探针EPMA
利用电子探针对材料微区成分进行分析的方法
微区化学成分分析是基于扫描电子显微镜（SEM）平台，通过X射线能谱仪（EDS）或波谱仪（WDS）采集特征X射线信号实现的分析技术。该方法可实现与样品形貌对应的元素面分布图生成，并完成定点化学成分定性定量分析，具有不破坏试样即可分析表层及一定深度的核心特征。其技术体系包含X射线能谱仪（EDS）或波谱仪（WDS）采集特征X射线信号、背散射电子（BSE）成像、阴极荧光分析等多种手段，在材料科学领域作为微区分析核心工具具有重要实践价值 。
技术原理
通过电子束与样品相互作用产生特征X射线信号，利用X射线能谱仪（EDS）或波谱仪（WDS）测定元素种类及含量。波谱仪（WDS）则通过分光晶体实现更高精度的元素检测，两种技术形成互补分析体系 。
电子探针束斑可聚焦至纳米级，结合扫描系统实现微区元素面分布成像。背散射电子（BSE）信号对原子序数敏感，能生成化学成分相分布图像 。
分析方法
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定点分析：选择特定微区进行全谱扫描，适用于夹杂物或析出相检测
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线扫描分析：沿设定路径连续采集成分数据，研究元素梯度变化
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面分布分析：通过同步扫描获得元素二维分布图，空间分辨率可达0.1μm
扫描电子显微镜（SEM）通过X射线能谱仪（EDS）或波谱仪（WDS）采集特征X射线信号，可实现与样品形貌对应的元素面分布图生成及定点化学成分定性定量分析 。该方法通过收集电子束激发的可见至红外光辐射信号，与EDS分析形成技术互补。
技术优势
该方法最大特点是保持样品原始形貌前提下进行成分分析，避免传统化学分析所需的试样溶解过程。2022年清华大学深圳国际研究生院应用案例显示，该技术可精确测定铝合金中元素成分及分布 。
空间分辨率达到亚微米级别，可清晰分辨晶界偏析、第二相粒子等微观结构。结合高真空环境与低束流条件，能有效减少试样损伤，特别适用于敏感材料分析。
仪器设备
扫描电子显微镜为核心平台，需配备X射线探测器及分析软件。高端设备集成多探头系统，可同时采集二次电子、背散射电子和特征X射线信号。能谱仪能量分辨率通常优于130eV，可检测原子序数≥5（硼）以上元素。
维护要求包括定期校准能谱仪、更换探测器窗口膜等。操作时需根据试样导电性进行喷金或喷碳处理，确保分析区域电荷平衡。
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