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光學顯微鏡（OM）

 

簡介：光學顯微鏡（OpticalMicroscope）是利用光學原理，把人眼所不能分辨的微小物體放大成像，以供人們提取微細結構信息的光學儀器。

 

分類：按觀察對象可分為生物和金相顯微鏡等。

 

組成：物鏡、目鏡、反光鏡和聚光器。

 

原理：利用凸透鏡的放大成像原理，將人眼不能分辨的微小物體放大到人眼能分辨的尺寸，其主要是增大近處微小物體對眼睛的張角（視角大的物體在視網(wǎng)膜上成像大），用角放大率M表示它們的放大本領。

 

色差儀

 

簡介：光學顯微鏡（OpticalMicroscope）是利用光學原理，把人眼所不能分辨的微小物體放大成像，以供人們提取微細結構信息的光學儀器。

 

分類：按觀察對象可分為生物和金相顯微鏡等。

 

組成：物鏡、目鏡、反光鏡和聚光器。

 

原理：利用凸透鏡的放大成像原理，將人眼不能分辨的微小物體放大到人眼能分辨的尺寸，其主要是增大近處微小物體對眼睛的張角（視角大的物體在視網(wǎng)膜上成像大），用角放大率M表示它們的放大本領。

 

 

粗糙度儀

 

簡介：粗糙儀是檢測物體表面粗糙程度的儀器。

 

測量方法：光波干涉法、針描法、與粗糙樣板比較法、光切法。

 

 

接觸角測量儀

 

簡介：接觸角測試儀，主要用于測量液體對固體的接觸角，即液體對固體的浸潤性，可以測量各種液體對各種材料的接觸角。

 

組成：自動旋轉(zhuǎn)平臺、視頻采集卡、攝像頭、高級變焦鏡頭、自動電控溫系統(tǒng)、自動精確進樣、自動影像分析系統(tǒng)、全電動三維平臺。

 

測量方式：懸滴法、座滴法（靜滴法）、轉(zhuǎn)落法、插入法 。

 

 

比表面積測試儀

 

簡介：分析多孔材料比表面積，孔型，孔徑，孔分布等。

 

測量方法：連續(xù)流動法、直接對比法、多點BET法、靜態(tài)容量法。

 

應用：催化、粉體制備等領域。

 

壓汞儀

 

簡介：壓汞儀用來測定粉末和固體重要的物理特性。

 

原理：汞對大多數(shù)固體材料具有非潤濕性，需外加壓力才能進入固體孔中，對于圓柱型孔模型，汞能進入的孔的大小與壓力符合Washburn方程，控制不同的壓力，即可測出壓入孔中汞的體積，由此得到對應于不同壓力的孔徑大小的累積分布曲線或微分曲線。  

 

應用：適用于粉末或多孔材料的孔徑分布、孔體積、比表面積、堆積密度、表觀密度、孔隙度、顆粒分布及相關特性的測試。

 

激光粒度儀

 

簡介：激光粒度儀是專指通過顆粒的衍射或散射光的空間分布（散射譜）來分析顆粒大小的儀器。

 

分類：靜態(tài)激光、動態(tài)激光、光透沉降。

 

原理：根據(jù)顆粒能使激光產(chǎn)生散射這一物理現(xiàn)象測試粒度分布。

 

激光共聚焦顯微鏡（CLSM）

 

簡介：激光掃描顯微鏡（confocal laserscanning microscopy），可通過彩色處理系統(tǒng)獲得與電子掃描顯微鏡相媲美的圖像，實現(xiàn)非接觸式3D測量。激光共聚焦顯微鏡以1nm 分辨率的良好口啤，能進行遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)的高精度測量。

 

原理：利用激光束經(jīng)照明針孔形成點光源對標本內(nèi)焦平面的每一點掃描，標本上的被照射點，在探測針孔處成像，由探測針孔后的光電倍增管（PMT）或冷電耦器件（cCCD）逐點或逐線接收，迅速在計算機監(jiān)視器屏幕上形成熒光圖像。

 

應用：高度、寬度和橫截面測量、線條粗糙度測量、體積測量、自動寬度測量、輪廓比較測量、2D + 3D 測量等。

 

掃描電子顯微鏡（SEM）

 

簡介：掃描電鏡（Scanning electronmicroscope）是介于透射電鏡和光學顯微鏡之間的一種微觀性形貌觀察手段，利用聚焦得非常細的高能電子束在試樣上掃描，激發(fā)出各種物理信息。通過對這些信息的接受、放大和顯示成像，獲得測試試樣表面形貌的觀察。

 

組成：電子光學系統(tǒng)、信號收集及顯示系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、電源系統(tǒng)。

 

原理：用電子技術檢測高能電子束與樣品作用時產(chǎn)生二次電子、背散射電子、吸收電子、X射線等并放大成像。

 

應用：表征斷口形貌、表面顯微結構、薄膜內(nèi)部的顯微結構等。

 

透射電子顯微鏡(TEM)

 

簡介：透射電子顯微鏡（Transmissionelectron microscope）是把經(jīng)加速和聚集的電子束投射到非常薄的樣品上，電子與樣品中的原子碰撞而改變方向，從而產(chǎn)生立體角散射。散射角的大小與樣品的密度、厚度相關，因此可以形成明暗不同的影像，影像將在放大、聚焦后在成像器件（如熒光屏、膠片、以及感光耦合組件）上顯示出來。

 

組成：照明系統(tǒng)、成像系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、記錄系統(tǒng)、電源系統(tǒng)。

 

原理：高能電子束穿透試樣時發(fā)生散射、吸收、干涉和衍射，使得在相平面形成襯度，顯示出圖象。

 

應用：表征晶體形貌、分子量分布、微孔尺寸分布、多相結構、晶格與缺陷等。

 

原子力顯微鏡（AFM）

 

簡介：原子力顯微鏡（atomic force microscope）可以高分辨表征各種樣品的表面形貌，可以分析與作用力相對應的各種表面性質(zhì)，另外利用針尖可以操縱原子和進行納米加工。

 

組成：帶針尖的微懸臂、微懸臂運動檢測裝置、監(jiān)控其運動的反饋回路、使樣品進行掃描的壓電陶瓷掃描器件、計算機控制的圖像采集、顯示及處理系統(tǒng)。

 

原理：利用光學檢測法或隧道電流檢測法，測得微懸臂對應于掃描各點的原子間作用力及位置變化，從而可以獲得樣品表面形貌的信息。

 

應用：可以在大氣和液體環(huán)境下對各種材料和樣品進行物理性質(zhì)包括三維形貌的探測分析、直接進行納米加工。

 

俄歇電子能譜（AES）

 

 

簡介：俄歇電子能譜(Auger electron spectroscopy)是一種利用高能電子束為激發(fā)源，聚焦在小塊表面形貌上的表面分析技術。

 

組成：電子光學系統(tǒng)、電子能量分析器、樣品安放系統(tǒng)、離子槍、超高真空系統(tǒng)。

 

原理：原子內(nèi)某一內(nèi)層電子被激發(fā)電離從而形成空位；一個較高能級的電子躍遷到該空位上；再接著另一個電子被激發(fā)發(fā)射，形成無輻射躍遷過程，被發(fā)射的電子稱為Auger電子；俄歇電子能譜儀通過分析Auger電子的能量和數(shù)量，信號轉(zhuǎn)化為元素種類和元素含量。

 

應用：缺陷分析、顆粒分析、表面分析、小面積深度剖面、薄膜成分分析等。

 

三維原子探針（3DAP）

 

簡介：三維原子探針顯微術（3D Atom probe）是一種定量材料顯微分析儀器，通過對不同元素的原子逐個進行分析，可繪出樣品中不同元素的原子在納米空間中的分布圖形。

 

原理：基于“場蒸發(fā)”原理，三維原子探針通過在樣品上施加一個強電壓脈沖或者激光脈沖，將其表面原子逐一變成離子而移走并收集。

 

應用：Cottrell氣團、界面原子偏聚、彌散相的析出、非晶晶化時原子擴散和晶體成核過程，合金元素在納米晶材料不同相界面上的分布等。

 

 

掃描三維表面輪廓儀（3D Scanner）

 

簡介：掃描三維表面輪廓儀(3D scanner) 是一種科學儀器，用來偵測并分析現(xiàn)實世界中物體或環(huán)境的形狀（幾何構造）與外觀數(shù)據(jù)（如顏色、表面反照率等性質(zhì)）。

 

分類：接觸式三維掃描儀

 

非接觸式三維掃描儀：光柵三維掃描儀（拍照式三維掃描儀）：白光、藍光掃描等

 

激光掃描儀：點激光、線激光、面激光

 

應用：三維表面輪廓測量、粗糙度測量、膜的臺階高度測量、空間分析和表面紋理表征、曲率測量、二維薄膜應力測量、表面質(zhì)量和缺陷檢測等。