儀器名稱：場發射掃描式電子顯微鏡
儀器型号：Gemini SEM300
儀器産家：卡爾蔡司(Carl Zeiss,德國)
主要應用：
固體樣品的微觀形貌、結構，微區元素成份及線分布、面分布，廣泛應用于納米技術、材料、物理、生物、化學、熱能、地球科學、環境、光電子等領域。用于金屬、陶瓷、礦物、水泥、半導體、紙張、塑料、食品、農作物、細胞等材料的顯微形貌分析，複合材料界面特性的研究，材料中元素定性分析、定量分析、線分析、面分析材料及電子器件失效分析。
性能指标：
1、分辨率：0.8 nm@15 kV，1.4 nm@1 kV(非減速模式)；
2、加速電壓範圍：20 V~30 kV，連續可調，無需更換模式，10 V步進進度；
3、放大倍數範圍：12 X~2,000,000 X，連續可調，無需更換模式；
4、探針電流：範圍3 pA~20 nA，連續可調，穩定度優于0.2%/ h；
5、全無油真空系統：無油幹泵+渦輪分子泵+離子泵；
6、樣品台類型：5軸全自動優中心馬達驅動樣品台；
7、樣品台移動範圍：130 mm(X方向)，130 mm(Y方向)，50 mm(Z方向)，﹣3~70 °(傾斜)，360 °(可連續旋轉)；
8、探測器：In-lens環形二次電子探測器(InLensSE)，樣品室内二次電子探測器(ETSE)，可伸縮式五象限高靈敏度背散射電子探測器(BSD1)，樣品室内紅外CCD攝像機。
樣品要求：
送檢樣品必須為幹燥固體，塊狀、片狀、纖維狀、顆粒或粉末狀均可。應有一定的化學、物理穩定性，在真空中及電子束轟擊下不會揮發或變形；無磁性、放射性和腐蝕性。對含水份較多的生物軟組織樣品，要求預先進行臨界點幹燥前的固定、清洗、脫水及用醋酸(異)戊酯置換等處理。最後進行臨界點幹燥處理。圖像觀察樣品應預先鍍金膜，成份分析樣品必需鍍碳膜。一般情況下，樣品體積不宜太大(≤5×5×2 mm較适合)。
儀器說明：
掃描電子顯微鏡(SEM)原理是依據電子與物質的相互作用。當一束高能的入射電子轟擊物質表面時，被激發的區域将産生二次電子、背散射電子、透射電子，以及在可見、紫外、紅外光區域産生的電磁輻射。同時，也可産生電子-空穴對、晶格振動(聲子)、電子振蕩(等離子體)。原則上講，利用電子和物質的相互作用，可以獲取被測樣品本身的各種物理、化學性質的信息，如形貌、組成、晶體結構、電子結構和内部電場或磁場等等。掃描電子顯微鏡正是根據上述不同信息産生的機理，采用不同的信息檢測器，使選擇檢測得以實現。對二次電子、背散射電子的采集，可得到有關物質微觀形貌的信息
SEM為精密儀器，操作人員必須經過嚴格的專業技術和崗位培訓後方可上機操作，嚴格遵守操作規程，如違章操作造成事故，應追究相關人員的責任。
樣品制備和測試需注意以下事項：
1、樣品為幹燥無水固體，無易揮發溶劑。針對含水或易揮發溶劑樣品，需要将樣品幹燥後再放入電鏡進行觀察。
2、觀察面應該清潔，無污染物。制備粉末樣品時，必須要牢固的粘貼在導電膠上，其厚度均勻，表面平整，量不要太多，并用較大氣流吹掃，以便将未粘牢的樣品顆粒吹掉。(注意：不要在電鏡室内吹掃，以免污染電鏡！)
3、樣品導電、導熱和熱穩定性要好；針對不導電、生物或有機聚合物樣品，可以噴鍍碳或金屬以提高導電、導熱性能；觀察時盡量選擇較小加速電壓和束流強度，以減少電子束對樣品損傷。針對無法噴鍍的樣品，可采用低真空模式觀察樣品以緩解荷電效應。
4、磁性樣品必須申報，申報同意後，針對較強磁性材料必須進行消磁處理。
5、實驗完成後要在記錄本上記錄使用情況。若使用中若儀器出現故障，應立即停止使用，做好記錄，并向儀器管理人員反映故障現象和出現故障前的操作内容，以方便故障的排除。
測試項目：
1、形貌：三維形貌的觀察和分析,在觀察形貌的同時,進行微區的成分分析、材料斷口分析、大試樣的原始表面等，可直接觀察起伏較大的粗糙表面（如金屬和陶瓷的斷口等)。儀器放大倍數範圍是100 X~20W X，常規樣品可以拍攝到8~10W X，連續可調，導電性不好或磁性樣品大于8W X可能會不清晰。
2、能譜：可對固體材料的表面塗層、鍍層、金屬材料的相、成分分析，進行材料表面微區成分的定性和定量分析，在材料表面做元素的面、線、點分布分析。一般隻能測C（含C）以後的元素，（B元素也能做，但是不準，不建議做）如果需要打能譜，需要備注好測試位置以及能譜打哪些元素，需要注意的是制樣時待測元素不能與基底成分有重合，如果要測C元素，樣品不要分散到含C的基底上，可以分散到矽片、錫紙上，如果要測Si元素，注意不要制樣到矽片上。金屬材料的相分析、成分分析和夾雜物形态成分的鑒定。
3、鍍金：為了保證拍攝效果，一般導電差或者是強磁性的樣品都需要鍍金之後進行拍攝。
測試案例：
标定菊花花樣-EBSD
EDS元素分析
截面
BSD
Inlens