软土强度与变形特性的微细观分析 下载本文

第四章 软土强度与变形特性的微细观分析

§4.1 微观测试仪器简介

§4.1.1环境扫描电子显微镜(ESEM)

借助电子显微技术技术,可直接观察到土体的微观结构,从微观层次解释土体的工程性质。环境扫描电子显微镜(ESEM)是现阶段研究土体微结构重要的、最常用的显微观察仪器,该仪器能对含水土样直接观察,不需干燥和镀膜处理,可在接近天然原状条件下观测土体的微观结构图像,是一种很有前景的土体微观试验研究手段。扫描电子显微镜(ESEM)的工作原理如图4-1所示;图4-2所示为荷兰FEI公司生产的型号为Quanta 200的环境扫描电子显微镜,其主要技术参数如下: 1 分辨率: 二次电子像:

高真空模式 1.2nm @ 30kV; 3.0nm @ 1kV 低真空模式 1.5nm @ 30kV; 3.0nm @ 3kV 环境真空模式 1.5nm @ 30kV

背散射电子:

高真空和低真空模式: 2.5nm @ 30kV 扫描透射STEM探测器: 0.8nm @ 30kV

图4-1 扫描电镜原理示意图

2 加速电压 200V ~ 30kV,连续可调 3 放大倍数:12倍~100万倍

4 电子枪:高亮度肖特基热场发射电子枪,4 极电子枪单 5 最大电子束流:100nA 6 样品室压力最高达4000Pa

7 样品台:全对中样品台,5轴马达驱动

X≥100mm,Y≥100mm,Z≥60mm,T≥-5~+70°(手动)R=360°连续旋转,最大样品尺寸: 左右284mm。

图4-2 Quanta 200环境电子扫描显微镜

图4-3所示为膨润土粉末在不同放大倍数的电子扫描图片。

(a)200倍

(b)500倍