第２８卷第６期 ２０１３年１２月 景德镇高专学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｊｉｎｇｄｅｚｈｅｒｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ Ｖ０Ｉ．２８ Ｎｏ．６ Ｄｅｃ．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 ３３３０００） （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；实验教学 中图分类号：Ｏ ６３３．６ 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 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 器结构认识，又有操作讲解及演示，在教学时间是否紧凑、内 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 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 等各种物理信息，通过对这些信息的接受、放大和显像，获得 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 二次电子、背散射电子、特征Ｘ射线等信号，再用不同特点的 探测器识别』二述信号，从而形成不同特点的图像和结果。如 此，既避免 课堂教学内容 复，义让学生从感性上认识扫描 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 的安排情况． ．表１ ＦＥ—ＳＥＮ及ＥＤＳ实验教学内容及时间安排 教学时间、内容安排 ＳＥＮ及ＥＤＳ概况及应用领域 一ｘ射线波谱仪（ＷＤＳ）、ｘ射线能谱仪（ＥＤＳ）等组合，成为一种 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。 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 电子像分辨率可达１ｎｍ）、放大倍数变化范围宽、景深大、立体 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 常实用的研究手段，在材料学、化学、物理学、电子学、地质矿 物学、食品科学、植物学、动物学、医学、微生物学、古生物学、 考占学等领域广泛地应用 ‘。我校于２００５年购人日本电子 本科生 简单讲授 般性介绍＝次电 研究生 简单讲授 一般性介绍＝次电 （ＪＥＯＬ）ＪＳＭ一６７００Ｆ型场发射扫描电镜（ＦＥＳＥＭ）及配套英国 牛津仪器公司ＩＮＣＡ３５０型能谱仪（ＥＤＳ）。 “无机材料测试技术”是我校“国家级精品教材”课程，也 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 专业水平、科研能力具有重要的影响。其中，扫描电镜试样制 实验试样选择 ＦＥ—ＳＥＭ及ＥＩ）Ｓ工作原理 子成像及背散射电 子成像产生原理， ＥＤＳ略讲 人类头发 子成像、背散射电 子成像及ｘ射线产 生原理等 陶瓷 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 的重点之一。因场发射扫描电镜仪器的精密和贵重，这门实 宴 纛 试样制备 略讲 重点讲授 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 对学生感兴趣的区 彤貌．指导学生如 何制备陶瓷样品及 解释坯釉结构对性 能的影响 验课性质为演示型，课时短，又要面对本科生、研究生不同层 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， 操作过程 域进行讲解；并展 示一些普通陶瓷试 样的图片 又要有针对性的教学内容，从而获得满意的教学效果。本文 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 实验教学，突出重点，通过不断的教学实践、摸索和总结，初步 探索出该实验课的教学方法。 时间 头发形貌图及陶瓷 结果分析 形貌图 ＰＰｒ理论讲授 ３０ｍｌｎ 试样的坯釉形貌图 改电舟务精 ３０ ４０ｍｉｎ 蛋排 操作演示时间 ７０ｍｉｎ ６０—７０ｍｉｎ ｌ 教学方案的实施 １．１教学时间及内容分配 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 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 本实验教学学时短（共２学时），教学内容却很多，既有仪 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。
