ZEISS Microscopy

了解材料显微镜的应用

3个展现独特视角的视频

先进的显微镜技术可以从全新的视角展示材料成分与结构信息。如从三维层面表征样品,或通过不同尺度的显微镜系统,以及通过原位实验等。这些手段使您能够以全新的方式制备,控制并观察样品材料,从而为您提供独特的视角来了解材料更深层次的信息。

以下为您带来的短视频展现了显微镜如何提供这些独特的视角。

利用X射线显微镜展开一段三维世界的旅行,观察3D打印齿轮的三维内部结构。

让我们从传统的表面观察更进一步:三维成像与分析使我们能够探索并研究亚表面的信息。利用非破坏性探测手段,例如X射线显微镜,您甚至能将研究从三维扩展至四维,即包含了随时间的演化过程。


软包电池的多尺度研究

在该应用视频中,摘录了一段利用多种不同尺度的显微镜对一块全新的软包锂离子电池进行的研究。在分析中,研究人员将光学显微镜和扫描电镜进行了关联。电池的阳极,电池隔膜以及阴极薄膜被置于一个25mm的SEM样品台上

视频的开头10秒钟显示了一张电池阴极薄膜的光镜与电镜叠加的照片,其中,光镜照片是使用蔡司Axio Imager Vario拍摄的大范围样品概览图,与一张使用蔡司MultiSEM 505拍摄的样品1mm2范围内的细节照片叠加在一起 (蔡司MultiSEM 505可以说是全球速度最快的扫描电镜,它将电子束分成61束进行并行扫描并成像)。接下去,视频向我们展示了如何从1mm2的视野范围一直放大到10um,可以分辨阴极材料的精细结构。这里需要指出的一点是,这1mm2范围的图像包含了至少150亿个图像像素点。视频最后10秒钟,又重新将图像缩小到大范围概览图。

每张SEM图像均通过二次电子成像形成,成像所用的电子束着陆电压为1kV,图像像素尺寸为8nm,单个像素电子束驻留时间为400ns. 整个1 mm2范围的成像时间只需不到7分钟,这还包含了样品台移动以及图像拼接的时间。作为对比,对于同样大小的成像范围,如果用目前主流的单电子束扫描电镜在相同的参数下进行成像,需要大约3小时才能获得同样的图像。

样品提供: U. Golla-Schindler & T. Bernthaler, IMFAA, Institute for Materials Research, University Aalen.
 


通过原位显微镜实验理解复合材料的失效问题

通过原位显微镜实验,材料科学家有机会直接观察到材料结构与材料性质之间的联系,从而更好地理解各种现象,例如材料内部的失效是如何产生并发展的,以及为什么会如此。


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