最(zui)近(jin)實(shi)驗(yan)(yan)室買了(le)一批 PS 聚苯乙烯(xi)小球做實(shi)驗(yan)(yan)模(mo)板，形(xing)狀非(fei)常規則(ze)，直徑(jing)也非(fei)常均(jun)勻，標稱直徑(jing)分別為 1.5 μm 和 10 μm 。為了(le)驗(yan)(yan)證其準(zhun)確性，我(wo)們使用復納科學儀器(qi)（上海(hai)）有限(xian)公司北(bei)京實(shi)驗(yan)(yan)室的(de)(de) Phenom 飛納臺(tai)式掃(sao)描電鏡(jing)觀(guan)察并(bing)統(tong)計。在本試驗(yan)(yan)中，利用 Phenom 飛納電鏡(jing)的(de)(de)顆粒統(tong)計分析測量系統(tong)幫助我(wo)們獲得(de)了(le)漂亮的(de)(de)統(tong)計結果，同(tong)時極大簡化實(shi)驗(yan)(yan)流程(cheng)，加快(kuai)了(le)實(shi)驗(yan)(yan)進度。

 

下(xia)圖(tu)為(wei)北京實驗室(shi)的 Phenom 飛(fei)納臺式掃(sao)(sao)描電(dian)鏡(jing)，小而(er)精致，左邊(bian)的顯示器用于呈現樣(yang)品在掃(sao)(sao)描電(dian)鏡(jing)下(xia)的微觀形(xing)貌(mao)，右(you)邊(bian)的電(dian)腦(nao)及軟(ruan)件可以(yi)做能譜分(fen)(fen)析(xi)(xi)，超大視野全景拼(pin)圖(tu)，3D 粗糙度重建，纖維統計(ji)分(fen)(fen)析(xi)(xi)測量，顆粒統計(ji)分(fen)(fen)析(xi)(xi)測量，孔徑統計(ji)分(fen)(fen)析(xi)(xi)測量等，每個軟(ruan)件在完成統計(ji)后(hou)，會輸出相應(ying)的報(bao)告，本文截(jie)取顆粒統計(ji)分(fen)(fen)析(xi)(xi)測量系統的部分(fen)(fen)報(bao)告說明。

 

實驗室(shi)的 Phenom 飛納臺式(shi)掃描電鏡

 

在(zai)(zai)使用(yong)顆(ke)粒(li)統(tong)(tong)計(ji)分(fen)析測(ce)量(liang)系(xi)(xi)統(tong)(tong)之前(qian)，先借助掃(sao)描(miao)電鏡(jing)觀察 PS 聚苯乙烯小球的(de)(de)(de)(de)微觀形貌。這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng)類似于搜集(ji)樣(yang)本(ben)，借助 Phenom 飛(fei)(fei)納(na)(na)電鏡(jing)的(de)(de)(de)(de)光學(xue)導航(hang)，自(zi)(zi)動馬(ma)達(da)(da)樣(yang)品臺，找樣(yang)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)非常簡單(dan)。光學(xue)導航(hang)相當于有了(le)地圖(tu)，從(cong)而有了(le)找到(dao)最佳(jia)位(wei)置的(de)(de)(de)(de)方向，自(zi)(zi)動馬(ma)達(da)(da)樣(yang)品臺可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)在(zai)(zai)瞬間將視(shi)(shi)野移動到(dao)需要觀察位(wei)置，只需點擊該(gai)(gai)位(wei)置一(yi)(yi)(yi)次(ci)。借助 Phenom 飛(fei)(fei)納(na)(na)電鏡(jing)顆(ke)粒(li)統(tong)(tong)計(ji)分(fen)析測(ce)量(liang)系(xi)(xi)統(tong)(tong)可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)一(yi)(yi)(yi)次(ci)處(chu)理大量(liang)數據，該(gai)(gai)軟(ruan)件最多可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)一(yi)(yi)(yi)次(ci)讀取(qu) 400 張掃(sao)描(miao)電鏡(jing)圖(tu)片，完成(cheng)對所有圖(tu)片的(de)(de)(de)(de)分(fen)析統(tong)(tong)計(ji)，給出統(tong)(tong)計(ji)結果的(de)(de)(de)(de)圖(tu)表報告。如果一(yi)(yi)(yi)次(ci)需要幾(ji)百張掃(sao)描(miao)圖(tu)片作(zuo)為樣(yang)本(ben)的(de)(de)(de)(de)話，不(bu)用(yong)擔(dan)心拍照取(qu)照時間過(guo)長(chang)，結合(he) Phenom 飛(fei)(fei)納(na)(na)電鏡(jing)超大視(shi)(shi)野全景拼(pin)(pin)圖(tu)，可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)自(zi)(zi)動完成(cheng)拍照取(qu)照的(de)(de)(de)(de)功能(neng)，原(yuan)因(yin)是飛(fei)(fei)納(na)(na)電鏡(jing)有光學(xue)導航(hang)，自(zi)(zi)動聚焦，和自(zi)(zi)動馬(ma)達(da)(da)樣(yang)品臺，這(zhe)些設計(ji)通過(guo)計(ji)算(suan)機的(de)(de)(de)(de)指令控制，可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)自(zi)(zi)動連續掃(sao)描(miao)指定大小區域，每分(fen)鐘可(ke)(ke)(ke)采集(ji)超過(guo) 100 張 1024 x 1024 分(fen)辨率的(de)(de)(de)(de)圖(tu)像(xiang)(xiang)，這(zhe)些圖(tu)像(xiang)(xiang)自(zi)(zi)動存儲(chu)在(zai)(zai)電腦的(de)(de)(de)(de)指定文(wen)件夾(jia)內，同時，這(zhe)些圖(tu)像(xiang)(xiang)可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)自(zi)(zi)動拼(pin)(pin)合(he)為一(yi)(yi)(yi)副全景圖(tu)像(xiang)(xiang)。Phenom 飛(fei)(fei)納(na)(na)電鏡(jing)顆(ke)粒(li)統(tong)(tong)計(ji)分(fen)析測(ce)量(liang)系(xi)(xi)統(tong)(tong)可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)快速(su)讀取(qu)指定文(wen)件夾(jia)內的(de)(de)(de)(de)圖(tu)像(xiang)(xiang)，即(ji)可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)讀取(qu)由 Phenom 飛(fei)(fei)納(na)(na)電鏡(jing)超大視(shi)(shi)野全景拼(pin)(pin)圖(tu)自(zi)(zi)動采集(ji)的(de)(de)(de)(de)圖(tu)像(xiang)(xiang)。因(yin)此可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)快速(su)處(chu)理樣(yang)本(ben)量(liang)大的(de)(de)(de)(de)統(tong)(tong)計(ji)工(gong)作(zuo)，節省人力(li)。

 

以(yi)下是本次實驗中使用的(de)(de) PS 聚苯乙烯小球在 Phenom 飛納臺(tai)式掃描電(dian)鏡(jing)下的(de)(de)部(bu)分圖片，低倍下可(ke)以(yi)觀察到小球的(de)(de)排列情況，高倍可(ke)以(yi)觀察小球表面(mian)的(de)(de)細(xi)節。

 

PS 聚(ju)苯(ben)乙烯小(xiao)球放大倍數(shu)：1萬倍

 

PS 聚苯乙(yi)烯小(xiao)球(qiu)放(fang)大倍數：2萬倍

 

樣本準備好后，開始用 Phenom 飛納(na)電鏡顆粒統計分析(xi)測量系統進行試(shi)驗，我們最(zui)先使(shi)用標稱直(zhi)徑 1.5 μm 的(de) PS 聚苯乙烯小球試(shi)驗。

 

 

上圖為(wei)標稱直徑(jing) 1.5 μm 的(de)(de) PS  聚(ju)苯(ben)乙烯小球(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)識(shi)別效果，識(shi)別得非(fei)常完美，5 秒鐘快速(su)給(gei)出(chu)結果，同時(shi)給(gei)出(chu)關(guan)于該(gai)小球(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)眾多(duo)(duo)如長軸(zhou)(zhou)，短(duan)軸(zhou)(zhou)，面(mian)積，周長等參數，大大方便了我們去(qu)識(shi)別買(mai)來的(de)(de) PS 聚(ju)苯(ben)乙烯小球(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)質(zhi)量(liang)。下(xia)圖為(wei)其眾多(duo)(duo)參數，可以(yi)看(kan)到該(gai)小球(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)平均(jun)直徑(jing)為(wei) 1.4 μm，總的(de)(de)來說質(zhi)量(liang)還不錯(cuo)。

 

 

并且該軟件(jian)還能給出所(suo)(suo)有小球(qiu)直徑的直方(fang)圖，直觀(guan)方(fang)便(bian)，如下圖所(suo)(suo)示可知大部分的顆粒(li)直徑是接近(jin) 1.5 μm 的。

 

 

我們又對 3 μm 和 10 μm 的(de) PS 聚苯(ben)乙烯小(xiao)球顆(ke)(ke)粒做了(le)統(tong)計(ji)，效果一(yi)樣完美，如下(xia)圖所示，給出其(qi)平均直徑(jing)分別為 2.73 μm 和 9.72 μm。 Phenom 飛納(na)臺(tai)式電鏡的(de)顆(ke)(ke)粒系(xi)統(tong)幫助我們快速準確地(di)完成對 PS 聚苯(ben)乙烯小(xiao)球直徑(jing)的(de)統(tong)計(ji)工作(zuo)，省(sheng)去了(le)一(yi)個(ge)小(xiao)球一(yi)個(ge)小(xiao)球測量的(de)麻煩，希望他們以后做出其(qi)他好的(de)軟件，大大提高我們做科(ke)研的(de)效率！

 

 

 

 

直徑 3 μm 的 PS 聚(ju)苯(ben)乙烯小(xiao)球統計結果

 

 

 

 

直(zhi)徑 10 μm 的 PS 聚苯乙烯(xi)小球統計結(jie)果(guo)