场发射扫描电镜及能谱仪在材料科学类专业实验教学的探索

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1、第28卷第6期景德镇高专学报V0I．28No．62013年12月JournalofJingdezherlCollegeDec．2013场发射扫描电镜及能谱仪在材料科学类专业实验教学的探索李小红①喻佑华(景德镇陶瓷学院、国家日用及建筑陶瓷工程技术研究中心分析测试中心，江西景德镇333000)摘要：场发射扫描电镜(FE—SEN)及能谱仪(EDS)是广泛应用于材料科学的大型精密贵重仪器，本文通过不同教学内容和时间安排，对不同的授课对象进行比较性教学，结合互动性、趣味性的教学方法，初步探索出场发射扫描电镜及能谱仪在本科生、研究生的实验教学中的可行性，结果表明，教学效果比较理想关键词：扫描电镜；能谱仪

2、；实验教学中图分类号：O633．6文献标识码：A文章编号：1008—8458(2013)06—0016—02扫描电子显微镜(SEM)是利用非常细的聚焦高能电子束器结构认识，又有操作讲解及演示，在教学时间是否紧凑、内在试样上扫描，激发出如二次电子、背散射电子和特征X射线容安排上是否有针对性等显得尤为重要。如对扫描电镜原理等各种物理信息，通过对这些信息的接受、放大和显像，获得内容叮大大缩减，只须让学生知道其大概原理：利用高电压从试样表面形貌、结构和成分的信息。大多数扫描电镜都能同发射体中拉出高速电子，使电子轰击所观测样品的表面，产生x射线波谱仪(WDS)、x射线能谱仪(EDS)等组合，成为一种二

3、次电子、背散射电子、特征X射线等信号，再用不同特点的对表面微观世界能够进行全面分析的多功能电子显微仪器。探测器识别』二述信号，从而形成不同特点的图像和结果。如其中，场发射扫描电镜(FE—SEN)由于其具备分辨率高(钨灯丝SEM的二次电子像分辨率最高达3nm，而场发射SEM二次此，既避免课堂教学内容复，义让学生从感性上认识扫描电子像分辨率可达1nm)、放大倍数变化范围宽、景深大、立体电镜原理。表1是针对不同的授课对象在教学内容及时问上感强、样品制备简单等特点，为微观世界的探测提供了一种非的安排情况．．常实用的研究手段，在材料学、化学、物理学、电子学、地质矿表1FE—SEN及EDS实验教学内容及

4、时间安排物学、食品科学、植物学、动物学、医学、微生物学、古生物学、教学时间、内容安排本科生研究生考占学等领域广泛地应用‘。我校于2005年购人日本电子SEN及EDS概况及应用领域简单讲授简单讲授(JEOL)JSM一6700F型场发射扫描电镜(FESEM)及配套英国一般性介绍=次电一般性介绍=次电牛津仪器公司INCA350型能谱仪(EDS)。子成像及背散射电子成像、背散射电FE—SEM及EI)S工作原理子成像产生原理，子成像及x射线产“无机材料测试技术”是我校“国家级精品教材”课程，也EDS略讲生原理等是材料科学与工程学院本科生、研究生的必修课程，对学生的实验试样选择人类头发陶瓷专业水平、科研

5、能力具有重要的影响。其中，扫描电镜试样制宴试样制备略讲重点讲授备、形貌观察与能谱分析方面的实验教学是该课程实验教学纛将外观黑、白的头观察陶瓷试样呈现发放大不同倍数出来的坯层．釉层的重点之一。因场发射扫描电镜仪器的精密和贵重，这门实对学生感兴趣的区彤貌．指导学生如验课性质为演示型，课时短，又要面对本科生、研究生不同层操作过程域进行讲解；并展何制备陶瓷样品及次授课对象，所以在实验教学上既要充分利用有限教学时间，示一些普通陶瓷试解释坯釉结构对性又要有针对性的教学内容，从而获得满意的教学效果。本文样的图片能的影响头发形貌图及陶瓷试样的坯釉形貌图对场发射扫描电镜及能谱仪在不同层次授课对象进行比较性结果

6、分析形貌图改电舟务精实验教学，突出重点，通过不断的教学实践、摸索和总结，初步时间PPr理论讲授30mln3040min探索出该实验课的教学方法。蛋排操作演示时间70min60—70minl教学方案的实施1．2教学过程及结果分析任教学过程中，教学内容的安排要有一定的技巧，主要目1．1教学时间及内容分配本实验教学学时短(共2学时)，教学内容却很多，既有仪的足让学牛在实验样品观察分析的过程中，学习理解要掌握①收稿日期：2013一O7—06作者简介：李小红(1978一)，男，江西吉安人，硕士，实验师，主要从事无机材料测试技术教学与科研。