SEM-EDS是一种组合检测设备，结合了扫描式电子显微镜(Scanning Electron Microscopy)和能量散射光谱仪(Energy Dispersive Spectrometer)。

蔡司扫描电镜

　　▶扫描电镜(SEM)+能谱仪(EDS)介绍：

　　扫描电子电镜(SEM)是介于透射电镜和光学显微镜之间的一种微观形貌观察手段，可直接利用样品表面材料的物质性能进行微观成像。是利用聚焦的很窄的高能电子束来扫描样品，通过光束与物质间的相互作用，来激发各种物理信息，通过收集器和影像放大镜对这些信息进行收集、放大、再成像以达到对物质微观形貌表征的目的。

　　扫描电子显微镜(SEM)能够利用高能电子束扫描样品表面，通过电子与样品原子相互作用所产生的各种信号，诸如二次电子、背散射电子等。这些信号会被探测器捕捉并转换成图像，通过这些图像可以揭示样品的表面形貌和结构信息。

　　扫描电子显微镜(SEM)是一种使用电子束扫描样品表面以实现高倍率成像的设备。它利用发射电子束来扫描样品表面，通过多种相互作用获得样品的形态、成分及晶体结构等信息。

　　能谱仪(EDS)是一种器械，用于分析样品中的元素种类和含量。它是通过检测电子束与样品互动时所产生的X射线，根据能量分布的差异来区分各种元素，并计算各元素的相对含量。

　　能谱仪(EDS)需在真空室条件下用电子束轰击样品表面，激发物质发射出特征x射线，根据特征x射线的波长，可定性与半定量分析样品表面微区的成分(即元素周期表中B-U的元素)。需注意的是EDS只能测元素种类和含量，不能做化合物结构和种类的判定。

　　▶扫描电镜(SEM)+能谱仪(EDS)应用：

　　广泛用于生物学、医学、金属材料、高分子材料、化工原料、地质矿物、商品检验、产品生产质量控制、宝石鉴定、考古和文物鉴定及公安刑侦物证分析。可以观察和检测非均相有机材料、无机材料及在上述微米、纳米级样品的表面特征。具体如下：

　　1.微观形貌观察及尺寸测量

　　如断口显微形貌观察，电子产品内部结构观察，表面形貌观察，镀层厚度测量，锡须长度测量等。

　　2.材料微观结构观察

　　如金属材料的晶粒及晶界分析，铸铁材料石墨形态分析，钢铁材料的金相观察，纳米材料分析等。

　　3.微区成分分析

　　利用电子束与物质作用时产生的特征X射线，表征材料元素方面的信息，可定性、半定量B-U的元素。

　　4.定位测试点

　　如在失效分析中可以用来定位失效点，在异物分析中可以用来定位异物点。

　　▶扫描电镜(SEM)+能谱仪(EDS)测试需求

　　01有不良来料时

　　需要对样品进行形貌观察和表面元素分析，确认不良类型。

　　02有不同批次来料时

　　可以用EDS对新物料和原物料进行元素比对分析，确认新物料是否可投入生产。

　　03产品测试接触不良时

　　可以用EDS对接触不良位置进行扫描观察和元素分析，确认是否是由于异物或者表面磨损造成的不良。

　　04产品在生产或使用过程有异常时

　　产品在生产或使用过程中造成了金属物件断裂时，可用SEM对断裂位置进行显微形貌观察，以及用EDS对断口位置进行表面元素分析，确认断裂的原因。

　　05需对样品拍照和显微尺寸测量时

　　当要对微小样品进行拍照和显微尺寸测量时，可用SEM进行测量(SEM的测量范围可精确至几十纳米)。

　　▶扫描电镜(SEM)+能谱仪(EDS)样品要求：

　　SEM试片制备一般原则为:

　　A. 显露出所欲分析的位置，当样品尺寸过大需切割取样。

　　B. 表面导电性良好，无磁性或弱磁性，不易潮解且无挥发性的固态样品。

　　C. 不得有松动的粉末或碎屑(以避免抽真空时粉末飞扬，污染镜柱体)。

　　D. 需耐热，不得有熔融蒸发的现象。

　　E. 不能含液状或胶状物质，以免挥发。

　　F. 样品若金属或导电性良好，则表面不需任何处理，可直接观察;而非导体表面则需镀金或镀碳。金属膜较碳膜容易镀，适用于SEM影像观察，通常为Au或Au-Pd合金或Pt。而碳膜较适于X光微区分析，主要是因为碳的原子序低，可以减少X光吸收。

　　定量分析的样品要求：

　　-在真空和电子束轰击下稳定;

　　-样品分析面需平整，一般要求垂直于入射电子束;

　　-有良好的导电和导热性能;

　　-均质、无污染;

　　-样品尺寸要尽量小;

　　无法满足上述要求的样品，定量结果准确度降低。

　　▶扫描电镜(SEM)+能谱仪(EDS)分析类型：

　　点分析：‌通过EDS检测材料中微区的化学成份，‌这是最常用的方式。‌这种方法可以精确测定材料中特定点的元素组成，‌对于研究材料的局部化学性质非常有用。

　　线分析：‌用于分析指定元素在某一直线上的分布情况，‌可显示材料中化学元素的浓度梯度。‌这种方法有助于了解材料中元素沿特定方向的分布情况，‌对于研究材料的成分梯度、‌相变等过程非常有帮助。

　　▶扫描电镜(SEM)+能谱仪(EDS)测试标准：

　　ASTM B748-90(2021)用扫描电子显微镜测量横截面测定金属涂层厚度的方法GB/T 16594-2008微米级长度的扫描电镜测量方法通则GB/T 17722-1999金属盖层厚度的扫描电镜测量方法

　　GB/T 17359-2023 微束分析 原子序数不小于11的元素能谱法定量分析

　　ISO 22309:2011微束分析 原子序数不小于11的元素能谱法定量分析

　　JY/T 0584-2020 扫描电子显微镜分析方法通则

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