1微束分析分析電子顯微術(shù)核殼顆粒殼壁厚度的測量方法本文件規(guī)定了用透射電子顯微鏡/掃描透射電子顯微鏡（TEM/STEM）圖像測量所記錄核殼結(jié)構(gòu)顆粒能譜儀（EDS）或者電子能量損失譜儀（EELS）所記錄的元素面分布圖。本文件也適用于膠片記錄的模像Z方向大于X,Y方向的顆粒以及具有復雜投影像的顆粒，例如類似海膽結(jié)構(gòu)的納米GB/T34002微束分析透射電子顯微術(shù)用周期結(jié)構(gòu)標準物質(zhì)校準圖像放大倍率的GB/T43087微束分析分析電子顯微術(shù)層狀材料截面像中界面位置的確核殼結(jié)構(gòu)core-shellstru2CEDSX射線能譜儀（EnergydispersiveX-rayspectroEDXX射線能譜法（EnergydispersiveX-rayspectroEELS電子能量損失譜儀/電子能量損失譜術(shù)（HRTEM高分辨透射電子顯微鏡/高分辨透射電子顯微術(shù)（High-resolutiontransmissSTEM掃描透射電子顯微鏡/掃描透射電子顯微術(shù)（Scanningtransmissionmicroscope/microscopyTEM透射電子顯微鏡/透射電子顯微術(shù)（Transmissionelectronm35.2試樣的要求——超薄切片法制備試樣時，至少保證在確定殼層厚度位置的區(qū)域內(nèi)獲取納米級殼層厚度的數(shù)字像主要采用透射/掃描透射電子顯微鏡（TEM/STEM）。若采用元像測量殼層厚度，應配備相應的EDX或EELS譜儀。為了保證測量的精準性，應使用標準樣品校準透射/掃描透射電子顯微鏡不同放大倍數(shù)的標尺，具體步驟按照GB/T340為了保證TEM/STEM數(shù)字像分辨率，數(shù)字像的位深應大于8位。不同圖像檢測系統(tǒng)的數(shù)字化方法粒試樣宜采用TEM模式或者STEM模式采集圖像。變體顆粒宜使用三維重構(gòu)法獲取截面像。若所觀察的試c）調(diào)節(jié)物鏡電流對形貌像細聚焦，選擇恰當?shù)那方沽?，消除像散、獲4c）當核層和殼層原子序數(shù)相差大于3時，建議采用高角環(huán)形探測器接受大角度散射電子成像即Z-襯度像（原子序數(shù)襯度像）。電鏡的加速電壓為200kV時d）元素面分布像中試樣顆粒的核層和殼層包含的元素含量應大e）圖像采集角度設置。若為晶體顆粒選取距離入射束方向最近的晶體學方向截面像。若為非當使用膠片記錄TEM或STEM圖像時，應保證負片圖像具有適當密度和襯度；類型1：投影像為直線的區(qū)域（即顆粒外表為平面的部分）[如圖類型2：投影像為曲線的區(qū)域（即顆粒外表面為曲面的部分）[如圖5類型1區(qū)域設置方形ROI區(qū)，具體設置方法與數(shù)字圖像類型有關，具體步驟按照GB/T43087中6.3執(zhí)行。類型2區(qū)域的ROI設置方法是在顆粒殼層圓弧處設置圓形框，并在其中扇形ROI區(qū)測量，圓形框設置應與殼層投影像曲線區(qū)域的曲率一致。若顆粒圖像為原子柱結(jié)構(gòu)像，宜按照GB/T43087中6.3.3.3.1先（a）平面投影像為直線（b）曲面投影像為曲線6在ROI區(qū)內(nèi)測量直線L1到Ln的強度曲線I1到In，確保強度曲線盡可能平滑。應用公式（1）對其進行Ii——直線Li的強度曲線ith；Ia——直線L1~Ln對應的強度曲線I1至In平均的強度曲線。為了保證測量的準確性，宜在ROI框中獲取多條均值強度曲線，特別是殼層厚度波動較大的顆粒。方形ROI框宜將ROI劃分為多個測量直線L1到Ln范圍，從而獲取多條均值強度曲線。扇形ROI框宜用極網(wǎng)L1到L12，其中獲取的1條均值強度曲線如圖5所示。圖4中ROI框共計獲得24條均值強度曲線。7模式，例如采用EFTEM能量過濾。若采用元素分布像評估殼層壁厚，首選襯度最佳的元素分布圖作為測實際TEM像、STEM像和元素分布圖都有不同程度的強度波動、背景噪聲以及在高分辨像中由原中6.6步驟執(zhí)行。通過差分曲線上出現(xiàn)的最大值或最小值對應水平軸上的像素（或長度）位置確定測量8若同一個ROI區(qū)域是通過多條差分曲線獲取依據(jù)被測顆粒投影像設置ROI方法，應用公式（2）對多個ROI區(qū)進行整合處理，獲得顆粒殼層平均9對于殼層厚度差異較大的情況，可通過殼壁厚度分布曲線表達殼壁按照GB/T27418規(guī)定，不確定度可分為A、B兩類，A類不確定度（UA）可以析評估，而B類不確定度（UB）則用其它方σ△——高分辨像離焦量設置的不確定度；σL——收集角的不確定度；σS——元素面分布圖掃描速度的不確定度。σROI——ROI區(qū)域設置相關的不確定度，主要因素是ROI的寬度或者弧度對應的最大寬度。σROI屬于A類不確定度，應進行m次重復測量的結(jié)果中計算得到。因此，殼層厚度測量時，合成不 (4)k——包含因子。注：當置信限約為95%時，設定k為2；置信限約A.1概述A.2.1低倍TEM明場像圖A.1是采用霧化熱解方法制備中空類球形顆粒。該結(jié)構(gòu)投——試樣：氧化鎳中空納米顆?！干潆婄R試樣制備方法：乙醇中超聲分散滴加到碳支持膜上——觀測儀器：LaB6燈絲透射電子顯微鏡，搭載600萬像素的CMOS像機——加速電壓：200kVA.2.2均值強度曲線的獲取顆粒投影像為曲線，所以設置圓形ROI，依據(jù)極網(wǎng)設置強度曲線測量壁厚范圍[如圖A.2a）所示]。本示例中，令極網(wǎng)的極心與ROI框同心的徑向大圓的圓心重合，宜通過圓心設置直線Li，同時獲取兩個圖A.4ROI區(qū)域內(nèi)30°范圍內(nèi)260條線的均A.2.3移動平均處理結(jié)果A.2.4差分處理最小值對應x軸的坐標位置差值測量壁厚。圖A.6左側(cè)波谷對應差分曲線S1與S2之間差值為67.12nm，右側(cè)波谷對應差分曲線S3與S4之間差值為78.35nm，即測量范圍30A.2.5壁厚的測量表A.1不同區(qū)域壁厚平均值A-D根據(jù)表格A.1數(shù)據(jù)和公式(2)計算得出，該空心球的平均壁厚為A.2.6不確定度aθ____傾斜角度對應投影像寬度區(qū)間的半寬度；k____包含因子。像寬度無偏離，故aθ=0nm。概率p等于0.95時，k取2。因此，σθ=0在圖像分析過程中，主要的影響因素是ROI區(qū)域設置。σROI屬于A類不確定度。本示例中，設置ROInm=0.40nmA.3變體中空顆粒壁厚測量示例A.3.1低倍TEM明場像圖A.8是采用霧化熱解方法制備核殼結(jié)構(gòu)球形顆粒的變體A.3.2均值強度曲線的獲取顆粒投影像中無直線幾何圖形，所以設置扇形ROI，依據(jù)極網(wǎng)設置強度曲線測量壁厚范圍[如圖A.9所示]。依據(jù)曲線的弧度，本示例可以設置四個ROI區(qū)，圖A.9標出的藍、黃、綠、紫扇形區(qū)。為了保證極網(wǎng)的極心與顆粒投影像所設置的ROI圓心重合，分別標出了與同色扇形的同心緯線小圓。因殼壁厚度不均勻，故ROI框的設置應盡量小，每9°取一個數(shù)值。應保證所設置的四個ROIA.3.3強度曲線處理和壁厚測量首先分別對每條均值強度曲線進行移動平均化處理和差分處理，獲取每個區(qū)域的平均壁厚如表A.2表A.2不同ROI區(qū)壁厚平均值根據(jù)表格A.2數(shù)據(jù)和公式(2)計算得出，該變體顆粒的平均壁厚為95A.3.4不確定度在圖像分析過程中，主要的影響因素是ROI區(qū)域設置。σROI屬于A類不確定度。本示例中，設置ROI=2.72nm——試樣：聚合物/金納米顆?！干潆婄R試樣制備方法：乙醇中超聲分散——觀測儀器：LaB6燈絲透射電子顯微鏡，搭載600萬像素的CMOS像機——加速電壓：200kV蓋整個顆粒。本示例劃分為五個ROI區(qū)，圖B.2標出扇形1區(qū)、長方形2區(qū)、扇形3區(qū)、長方形4區(qū)、扇形5區(qū)。依據(jù)極網(wǎng)設置最小單元測量強度曲線，應保證極網(wǎng)圖B.3是圖B.2中所示長方形ROI中200條L線的均值強度曲線以及扇形ROI中6°范圍內(nèi)10條L線的均值強度。ROI1框?qū)《?44°的扇形，可在6°范圍內(nèi)設置測量直線L1到L10扇形ROI采用多段劃分測量的方式，其結(jié)果如表B.1所示。長方形ROI通過差分曲線上S1和S2差值以及S3和S4差值獲取平均包覆層厚度。不同ROI框內(nèi)獲表B.1扇形RO