التطبيقات

باعتباره إحدى الأزمات العالمية، يؤثر التلوث البيئي على حياة الإنسان وصحته. هناك فئة جديدة من المواد الضارة بيئيًا بين ملوثات الهواء والماء والتربة - الجذور الحرة الثابتة بيئيًا (EPFRs). توجد EPFRs في كل مكان في البيئة ويمكن أن تحفز توليد أنواع الأكسيد التفاعلي (ROS)، والتي تسبب تلف الخلايا والجسم وهي أحد أسباب السرطان ولها تأثيرات بيولوجية قوية. يمكن لتقنية الرنين المغنطيسي الإلكتروني (EPR أو ESR) اكتشاف EPFRs وتحديد كميتها للعثور على مصدر الخطر وحل المشكلة الأساسية.     ما هي EPFRs   EPFRs هي فئة جديدة من المواد ذات المخاطر البيئية التي تم اقتراحها نسبةً إلى الاهتمام التقليدي بالجذور الحرة قصيرة العمر. ويمكن أن تتواجد في البيئة لمدة تتراوح بين عشرات الدقائق وعشرات الأيام، ولها عمر طويل، كما أنها مستقرة ومستمرة. يعتمد استقرارها على استقرارها الهيكلي، وليس من السهل أن تتحلل، ومن الصعب أن تتفاعل مع بعضها البعض لتنفجر. يعتمد استمرارها على الخمول لأنه ليس من السهل التفاعل مع المواد الأخرى الموجودة في البيئة، لذلك يمكن أن تستمر في البيئة. EPFRs الشائعة هي سيكلوبنتادينيل، سيميكوينون، فينوكسي، وجذور أخرى.   EPFRs المشتركة     من أين تأتي تقارير EPFR؟   توجد EPFRs في مجموعة واسعة من الوسائط البيئية، مثل الجسيمات الجوية (مثل PM 2.5)، وانبعاثات المصانع، والتبغ، وفحم الكوك، والخشب والبلاستيك، وجسيمات احتراق الفحم، والأجزاء القابلة للذوبان في المسطحات المائية، والتربة الملوثة عضويًا، وما إلى ذلك. تمتلك EPFRs مجموعة واسعة من مسارات النقل في الوسائط البيئية ويمكن نقلها من خلال الصعود الرأسي، والنقل الأفقي، والترسيب الرأسي إلى المسطحات المائية، والترسيب الرأسي إلى الأرض، وهجرة المسطحات المائية نحو الأرض. في عملية الهجرة، قد تتولد جذور تفاعلية جديدة، والتي تؤثر بشكل مباشر على البيئة وتساهم في المصادر الطبيعية للملوثات.   تكوين ونقل EPFRs (التلوث البيئي 248 (2019) 320-331)     تطبيق تقنية EPR للكشف عن EPFRs   EPR (ESR) هي تقنية التحليل الطيفي الموجي الوحيدة التي يمكنها اكتشاف ودراسة المواد التي تحتوي على إلكترونات غير متزاوجة بشكل مباشر، وتلعب دورًا مهمًا في اكتشاف EPFRs نظرًا لمزاياها مثل الحساسية العالية والمراقبة في الموقع في الوقت الفعلي. للكشف عن EPFRs، يوفر التحليل الطيفي EPR (ESR) معلومات في كلا الأبعاد المكانية والزمانية. يشير البعد المكاني إلى أطياف EPR التي يمكنها إثبات وجود الجذور الحرة والحصول على معلومات حول التركيب الجزيئي، وما إلى ذلك. ويسمح اختبار EPR بتحليل الأنواع مثل الجذور الحرة في العينة، حيث يمكن لأطياف الموجة المستمرة EPR توفير معلومات مثل كعامل g وثابت الاقتران فائق الدقة A، والذي بدوره يسمح للباحثين بالحصول على معلومات مثل البنية الإلكترونية للجذور الحرة. ويعني البعد الزمني أنه يمكن استنتاج نصف عمر EPFRs من خلال مراقبة الوقت الحالي لإشارات EPR.   تطبيق تقنية EPR في الكشف عن EPFRs في بيئة التربة   إن معالجة البترول وتخزينه ونقله والتسرب المحتمل من صهاريج التخزين كلها عرضة لتلوث التربة. على الرغم من أنه يمكن استخدام تقنيات المعالجة الحرارية لمعالجة التربة الملوثة بمختلف المبيدات الحشرية وشبه المتطايرة ومركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور، إلا أن التسخين قد يغير الخواص الفيزيائية والكيميائية للتربة. يمكن دراسة تأثير المعالجة الحرارية ذات درجات الحرارة المنخفضة على الفينول ال...

يأتي اسم المرجان من الكلمة الفارسية القديمة سانجا (الحجر)، وهو الاسم الشائع لمجتمع الدودة المرجانية وهيكلها العظمي. البوليبات المرجانية هي مرجانيات من شعبة الأكانثوزوا، ذات أجسام أسطوانية، والتي تسمى أيضًا بالصخور الحية بسبب مساميتها ونموها المتفرع، والتي يمكن أن تسكنها العديد من الكائنات الحية الدقيقة والأسماك. يتم إنتاجه بشكل رئيسي في المحيطات الاستوائية، مثل بحر الصين الجنوبي. التركيب الكيميائي للمرجان الأبيض هو بشكل رئيسي كربونات الكالسيوم 3  ويحتوي على مادة عضوية تسمى نوع الكربونات. ويتكون المرجان الذهبي والأزرق والأسود من الكيراتين، ويسمى نوع الكيراتين. المرجان الأحمر (بما في ذلك اللون الوردي، والأحمر اللحمي، والأحمر الوردي، والأحمر الفاتح إلى الأحمر العميق) يغلف كلاً من CaCO 3  ويحتوي على المزيد من الكيراتين. المرجان وفقا لخصائص الهيكل العظمي. يمكن تقسيمها إلى أربع فئات من المرجان ذو القاعدة الصفيحة، والمرجان ذو الأربع طلقات، والمرجان ذو الست طلقات، والمرجان ذو الثماني طلقات، والمرجان الحديث هو في الغالب الفئتان الأخيرتان. يعد المرجان حاملًا مهمًا لتسجيل البيئة البحرية، حيث أن تحديد علم المناخ القديم وتغير مستوى سطح البحر القديم والحركة التكتونية وغيرها من الدراسات لها أهمية مهمة.   يعد الرنين المغنطيسي الإلكتروني (EPR أو ESR) أداة مهمة لدراسة مادة الإلكترون غير المتزاوجة، والذي يعمل عن طريق قياس قفزات مستوى الطاقة للإلكترونات غير المتزاوجة عند ترددات رنين محددة في مجال مغناطيسي متغير. حاليًا، التطبيقات الرئيسية لـ EPR في تحليل المرجان هي تحليل البيئة البحرية والتأريخ.  على سبيل المثال، إشارة EPR لـ Mn 2+  في الشعاب المرجانية ترتبط بالمناخ القديم. تكون إشارة EPR لـ Mn 2+  كبيرة خلال الفترة الدافئة وتنخفض بشكل حاد عندما يكون هناك تبريد حاد. باعتبارها صخرة كربونية بحرية نموذجية، تتأثر الشعاب المرجانية بالإشعاع الطبيعي لإنتاج عيوب شبكية لتوليد إشارات EPR، لذلك يمكن استخدامها أيضًا للتأريخ والتسلسل الزمني المطلق لصخور الكربونات البحرية. يحتوي أطياف EPR للشعاب المرجانية على ثروة من المعلومات حول تركيز الإلكترونات غير المقترنة المحتجزة بسبب عيوب الشبكة والشوائب في العينة، والتركيب المعدني والشوائب للعينة، وبالتالي يمكن الحصول على معلومات حول عمر التكوين وظروف التبلور للعينة الحصول عليها في وقت واحد.   بعد ذلك، سيتم تحليل إشارة EPR في المرجان باستخدام التحليل الطيفي CIQTEK X-Band EPR (ESR) EPR100 لتوفير معلومات حول التكوين والوظائف الشاغرة في المرجان.   سيكتيك اكس باند EPR100     عينة تجريبية تم أخذ العينة من المرجان الأبيض في بحر الصين الجنوبي، وتمت معالجتها بحمض الهيدروكلوريك المخفف بنسبة 0.1 مول/لتر، وتم سحقها بقذائف الهاون، ومنخلها، وتجفيفها عند 60 درجة مئوية، ووزنها حوالي 70 مجم، وتم اختبارها على CIQTEK EPR100.     عينة المرجان الأبيض   التحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي الإلكتروني تم استخدام CIQTEK EPR100 لاختبار إشارة EPR في المرجان الأبيض. لتحقيق قياس دقيق لإشارة EPR، كانت الظروف التجريبية المحددة على النحو التالي.   ظروف تجريبية   النتائج التجريبية والتحليل يختلف هيكل الشعاب المرجانية اعتمادًا على الأنواع، وعادةً ما تكون تراكبات الخطوط الطيفية موجودة في أطياف EPR للشعاب المرجانية. يمكن استخلاص الإشارات المقاسة تجريبيا في عينات عظام المرجان من الجذور الحرة...

       المعجون الموصل هو مادة وظيفية خاصة لها خصائص التوصيل والترابط، وتستخدم على نطاق واسع في بطاريات الطاقة الجديدة، والطاقة الكهروضوئية، والإلكترونيات، والصناعة الكيميائية، والطباعة، والمجالات العسكرية والطيران وغيرها من المجالات. يشتمل المعجون الموصل بشكل أساسي على الطور الموصل ومرحلة الترابط والحامل العضوي، حيث تكون الطور الموصل هو المادة الرئيسية للمعجون الموصل، مما يحدد الخواص الكهربائية للمعجون والخواص الميكانيكية بعد تكوين الفيلم.       تشمل المواد شائعة الاستخدام في الطور الموصل المعادن وأكسيد المعدن ومواد الكربون ومواد البوليمر الموصلة، وما إلى ذلك. وقد وجد أن المعلمات الفيزيائية مثل مساحة السطح المحددة وحجم المسام والكثافة الحقيقية لمواد الطور الموصل لها تأثير مهم على الموصلية والخواص الميكانيكية للطين. لذلك، من المهم بشكل خاص وصف المعلمات الفيزيائية بدقة مثل مساحة السطح المحددة وتوزيع حجم المسام والكثافة الحقيقية لمواد الطور الموصل بناءً على تقنية امتصاص الغاز. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي الضبط الدقيق لهذه المعلمات إلى تحسين موصلية المعاجين لتلبية متطلبات التطبيقات المختلفة.   01 مقدمة معجون موصل   وفقا للتطبيق الفعلي، فإن أنواع مختلفة من المعجون الموصل ليست هي نفسها، عادة وفقا لأنواع مختلفة من المرحلة الموصلة، يمكن تقسيمها إلى معجون موصل: معجون موصل غير عضوي، معجون موصل عضوي، ومعجون موصل مركب. ينقسم المعجون الموصل غير العضوي إلى مسحوق معدني وغير معدني، وهو نوعين من مسحوق المعدن بشكل رئيسي الذهب والفضة والنحاس والقصدير والألمنيوم، وما إلى ذلك، المرحلة الموصلة غير المعدنية هي بشكل أساسي مواد كربونية. المعجون الموصل العضوي في المرحلة الموصلة هو بشكل أساسي مواد بوليمر موصلة، ذات كثافة أقل، ومقاومة أعلى للتآكل، وخصائص أفضل لتشكيل الفيلم وفي نطاق معين من الموصلية القابلة للتعديل وما إلى ذلك. يعد المعجون الموصل للنظام المركب حاليًا اتجاهًا مهمًا لأبحاث المعجون الموصل، والغرض من ذلك هو الجمع بين مزايا المعجون الموصل غير العضوي والعضوي، والمرحلة الموصلة غير العضوية والتركيبة العضوية لدعم المواد العضوية، وإفساح المجال كاملاً لمزايا كليهما.   المرحلة الموصلة هي المرحلة الوظيفية الرئيسية في العجينة الموصلة، لتوفير المسار الكهربائي، لتحقيق الخواص الكهربائية، ومساحة سطحها المحددة، وحجم المسام والكثافة الحقيقية وغيرها من المعلمات الفيزيائية لها تأثير أكبر على خصائصها الموصلة.   مساحة السطح المحددة : حجم مساحة السطح المحددة هو العامل الرئيسي الذي يؤثر على الموصلية، ضمن نطاق معين، توفر مساحة سطح محددة أكبر المزيد من مسارات التوصيل الإلكتروني، مما يقلل من المقاومة، مما يجعل المعجون الموصل أكثر موصلية. تعد الموصلية العالية أمرًا بالغ الأهمية في العديد من التطبيقات، كما هو الحال في الأجهزة الإلكترونية لضمان التوصيل الفعال للدوائر.   حجم المسام : إن اختيار حجم المسام له تأثير كبير على كل من توصيل الإلكترون وانتشار الأيونات. يمكن أن تؤدي المراحل الموصلة ذات أحجام المسام الأصغر إلى تقليل معدل انتشار الأيونات، وهو ما يمكن أن يكون مفيدًا في بعض تطبيقات البطاريات، مما يسمح بمعدلات شحن وتفريغ أعلى. ومع ذلك، فإن حجم المسام الصغير جدًا قد يؤدي أيضًا إلى إعاقة توصيل الإلكترون. ولذلك، يجب اختيار حجم الفتحة بعناية بناءً على متطلبات التطبيق المحددة.   الكثافة الحقيقية : تعكس الكثافة الحقيقية مدى قر...

في البداية، ما هو الأرز القديم والأرز الجديد؟ الأرز المعتق أو الأرز القديم ليس سوى أرز مخزن يتم الاحتفاظ به لمدة سنة أو أكثر. ومن ناحية أخرى، فإن الأرز الجديد هو الذي يتم إنتاجه من المحاصيل المحصودة حديثا. بالمقارنة مع الرائحة الطازجة للأرز الجديد، فإن الأرز القديم خفيف ولا طعم له، وهو في الأساس تغيير في البنية المورفولوجية المجهرية الداخلية للأرز القديم. قام الباحثون بتحليل الأرز الجديد والأرز القديم باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح لخيوط التنغستن CIQTEK SEM3100. دعونا نرى كيف يختلفون في العالم المجهري!   CIQTEK التنغستن خيوط المجهر الإلكتروني الماسح SEM3100   الشكل 1: مورفولوجيا الكسر المستعرض للأرز الجديد والأرز القديم   أولاً، تمت ملاحظة البنية المجهرية لسويداء الأرز بواسطة SEM3100. من الشكل 1، يمكن ملاحظة أن خلايا السويداء للأرز الجديد كانت عبارة عن خلايا منشورية طويلة متعددة الأضلاع مع حبيبات النشا ملفوفة فيها، وتم ترتيب خلايا السويداء على شكل مروحة شعاعية مع مركز السويداء كدوائر متحدة المركز، و كانت خلايا السويداء الموجودة في المركز أصغر مقارنة بالخلايا الخارجية. كان هيكل السويداء على شكل مروحة شعاعية للأرز الجديد أكثر وضوحًا من الأرز القديم.   الشكل 2: البنية المجهرية للسويداء المركزي للأرز الجديد والأرز القديم   كشفت المزيد من المراقبة المكبرة لنسيج السويداء المركزي للأرز أن خلايا السويداء في الجزء المركزي من الأرز القديم كانت مكسورة أكثر وأن حبيبات النشا كانت أكثر تعرضًا، مما جعل خلايا السويداء مرتبة شعاعيًا في شكل غير واضح.   الشكل 3: البنية المجهرية لفيلم البروتين على سطح الأرز الجديد والأرز القديم   تمت ملاحظة الفيلم البروتيني الموجود على سطح خلايا السويداء عند التكبير العالي باستخدام مزايا SEM3100 مع التصوير عالي الدقة. كما يتبين من الشكل 3، يمكن ملاحظة طبقة البروتين على سطح الأرز الجديد، في حين تم كسر طبقة البروتين الموجودة على سطح الأرز القديم وكانت لها درجات مختلفة من الالتواء، مما أدى إلى تعرض واضح نسبيًا لحبيبات النشا الداخلية الشكل بسبب تقليل سمك طبقة البروتين السطحية.    الشكل 4: البنية المجهرية لحبيبات نشا السويداء للأرز الجديد   تحتوي خلايا السويداء الأرز على الأميلوبلاست المفردة والمركبة. الأميلوبلاست أحادية الحبوب هي متعددات الوجوه بلورية، غالبًا ما تكون على شكل حبيبات مفردة ذات زوايا حادة وفجوات واضحة مع الأميلوبلاست المحيطة بها، وتحتوي بشكل أساسي على مناطق بلورية وغير متبلورة تتكون من الأميلوز المستقيم والسلسلة المتفرعة [1،2]. الأميلوبلاست الحبيبية المعقدة ذات شكل زاوي، ومرتبة بشكل كثيف، ومرتبطة بإحكام بالأميلوبلاست المحيطة بها. أظهرت الدراسات أن حبيبات النشا الموجودة في الأرز عالي الجودة توجد أساسًا كحبوب معقدة [3]. من خلال مراقبة خلايا السويداء للأرز الجديد، كما هو موضح في الشكل 4، كانت حبيبات النشا موجودة في الغالب على شكل حبوب مركبة. وكانت حبيبات النشا المركبة ذات شكل زاوي ومرتبطة بشكل وثيق بحبوب النشا المحيطة بها، مما يدل على بنية السويداء للأرز عالي الجودة.   جودة الأرز عرضة للتغيير أثناء التخزين. مع زيادة مدة التخزين، تزداد صلابة الأرز، وتنخفض اللزوجة والمرونة، ويتدهور الطعم، وترتبط هذه التغيرات في الجودة ارتباطًا وثيقًا بالخصائص المورفولوجية والهيكلية مثل شكل وترتيب خلايا السويداء [4].   تحدد البنية المجهرية للمادة خصائصها المختلفة، وهذه الاختلافا...

هل سبق لك أن لاحظت أن الحبوب أو أقراص الفيتامينات شائعة الاستخدام لها طبقة رقيقة على سطحها؟ هذه مادة مضافة مصنوعة من ستيرات المغنيسيوم، والتي تضاف عادة إلى الأدوية كمواد تشحيم. فلماذا تضاف هذه المادة إلى الأدوية؟     ما هو ستيرات المغنيسيوم؟   ستيرات المغنيسيوم هو سواغ صيدلاني يستخدم على نطاق واسع. إنه مزيج من ستيرات المغنيسيوم (C36H70MgO4) وبالميتات المغنيسيوم (C32H62MgO4) كمكونات رئيسية، وهو مسحوق أبيض ناعم غير صنفرة ذو إحساس زلق عند ملامسته للجلد. تعد ستيرات المغنيسيوم واحدة من مواد التشحيم الأكثر استخدامًا في إنتاج المستحضرات الصيدلانية، وتتميز بخصائص جيدة مضادة للالتصاق وزيادة التدفق والتشحيم. إن إضافة ستيرات المغنيسيوم في إنتاج الأقراص الصيدلانية يمكن أن يقلل بشكل فعال من الاحتكاك بين الأقراص وقالب مكبس الأقراص، مما يقلل بشكل كبير من قوة القرص في مكبس الأقراص الصيدلانية ويحسن اتساق ومراقبة جودة الدواء.     ستيرات المغنيسيوم صورة من الإنترنت   الخاصية الرئيسية لستيرات المغنيسيوم كمادة تشحيم هي مساحة سطحها المحددة، فكلما كانت مساحة السطح المحددة أكبر، كلما كانت قطبية أكثر، زاد الالتصاق، وأصبح من الأسهل توزيعها بالتساوي على سطح الجسيمات أثناء عملية الخلط، كلما كانت التشحيم أفضل. يمكن استخدام محلل حجم المسام وحجم السطح المحدد من CIQTEK، والذي تم تطويره ذاتيًا، من سلسلة V-Sorb X800 لاختبار امتصاص غاز ستيرات المغنيسيوم والمواد الأخرى، وتحليل مساحة سطح BET للمادة. الأداة سهلة التشغيل ودقيقة ومؤتمتة للغاية.   تأثير مساحة السطح المحددة على ستيرات المغنيسيوم أشارت الدراسات إلى أن الخصائص الفيزيائية لمواد التشحيم يمكن أن يكون لها أيضًا تأثير كبير على المنتج الصيدلاني، مثل حالة سطح مادة التشحيم، وحجم الجسيمات، وحجم مساحة السطح، وبنية البلورات. من خلال الطحن والتجفيف والتخزين، يمكن أن تغير ستيرات المغنيسيوم خصائصها الفيزيائية الأصلية، وبالتالي تؤثر على وظيفة التشحيم.   تحتوي ستيرات المغنيسيوم الجيدة على بنية صفائحية منخفضة القص [1] ويمكن خلطها بشكل صحيح مع المكون النشط للدواء والسواغات الأخرى لتوفير التشحيم بين المسحوق المضغوط وجدار القالب ولمنع الالتصاق بين المسحوق والقالب. كلما كانت المساحة السطحية المحددة لستيرات المغنيسيوم أكبر، كان من الأسهل توزيعها بالتساوي على سطح الجزيئات أثناء عملية الخلط، وكان التشحيم أفضل. في ظل ظروف معينة للخليط وضغط الأقراص، كلما زادت مساحة السطح المحددة من ستيرات المغنيسيوم، انخفضت قوة الشد للأقراص التي تم الحصول عليها، وكلما زادت الهشاشة، وكان الذوبان والتفكك أبطأ. ولذلك، تعتبر مساحة السطح مؤشرًا فنيًا مهمًا لستيرات المغنيسيوم الصيدلانية. تتراوح المساحة السطحية المحددة لستيرات المغنيسيوم المتوفرة في السوق من 3 إلى 54 م2/جم، وعادةً ما بين 5 إلى 20 م2/جم. تُعزى المساحات السطحية المختلفة إلى الطرق المختلفة التي يتم بها تحضيرها. يمكن أن تؤثر ظروف تفريغ الغاز على قيم مساحة السطح المحددة لستيرات المغنيسيوم وقد ورد في الأدبيات [2] (انظر الصورة أدناه) أن مساحة السطح المحددة لستيرات المغنيسيوم تتناقص مع زيادة درجة حرارة تفريغ الغاز وأن درجة حرارة تفريغ الغاز تحتاج إلى يتم التحكم فيها لمنع ستيرات المغنيسيوم من التلبد أو الذوبان.       غالبًا ما يحدد الموردون  مساحة السطح المحددة بضعف الحد الأعلى كحد أدنى (على سبيل المثال، من 6 إلى 12 م2/جم). على الرغم من أن الاختلافات ضمن ...

تتميز المواد الخزفية بسلسلة من الخصائص مثل نقطة الانصهار العالية، والصلابة العالية، ومقاومة التآكل العالية، ومقاومة الأكسدة، وتستخدم على نطاق واسع في مختلف مجالات الاقتصاد الوطني مثل صناعة الإلكترونيات، وصناعة السيارات، والمنسوجات، والصناعات الكيماوية، والفضاء. . تعتمد الخواص الفيزيائية للمواد الخزفية إلى حد كبير على بنيتها المجهرية، وهو مجال تطبيق مهم لـ SEM.     ما هي السيراميك؟ المواد الخزفية هي فئة من المواد غير العضوية غير المعدنية المصنوعة من مركبات طبيعية أو صناعية من خلال التشكيل والتلبيد بدرجة حرارة عالية ويمكن تقسيمها إلى مواد خزفية عامة ومواد خزفية خاصة.   يمكن تصنيف المواد الخزفية الخاصة وفقًا للتركيب الكيميائي: سيراميك الأكسيد، وسيراميك النتريد، وسيراميك الكربيد، وسيراميك البوريد، وسيراميك السيليكيد، وما إلى ذلك؛ وفقا لخصائصها وتطبيقاتها يمكن تقسيمها إلى السيراميك الهيكلي والسيراميك الوظيفي.   الشكل 1: التشكل المجهري لسيراميك نيتريد البورون   يساعد SEM على دراسة خصائص المواد الخزفية   مع التطور المستمر للمجتمع والعلوم والتكنولوجيا، تزايدت متطلبات الناس للمواد، الأمر الذي يتطلب فهمًا أعمق للخصائص الفيزيائية والكيميائية المختلفة للسيراميك. تعتمد الخصائص الفيزيائية للمواد الخزفية إلى حد كبير على بنيتها المجهرية [1]، وتُستخدم صور SEM على نطاق واسع في المواد الخزفية ومجالات البحث الأخرى بسبب دقتها العالية ونطاق التكبير الواسع القابل للتعديل والتصوير المجسم. يمكن استخدام المجهر الإلكتروني لمسح الانبعاثات الميدانية CIQTEK SEM5000 لمراقبة البنية المجهرية للمواد الخزفية والمنتجات ذات الصلة بسهولة، وبالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام مطياف طاقة الأشعة السينية لتحديد التركيب العنصري للمواد بسرعة.    تطبيق SEM في دراسة السيراميك الإلكتروني أكبر سوق للاستخدام النهائي لصناعة السيراميك الخاصة هي صناعة الإلكترونيات، حيث يستخدم تيتانات الباريوم (BaTiO3) على نطاق واسع في المكثفات الخزفية متعددة الطبقات (MLCC)، والثرمستورات (PTC)، وغيرها من الأجهزة الإلكترونية. المكونات بسبب ثابت العزل الكهربائي العالي، وخصائصها الكهرضغطية والكهرضغطية الممتازة، ومقاومة الجهد وخصائص العزل [2]. مع التطور السريع لصناعة المعلومات الإلكترونية، يتزايد الطلب على تيتانات الباريوم، وأصبحت المكونات الإلكترونية أصغر حجما وأكثر تصغيرا، الأمر الذي يطرح أيضا متطلبات أعلى على تيتانات الباريوم. غالبًا ما ينظم الباحثون الخصائص عن طريق تغيير درجة حرارة التلبيد، والغلاف الجوي، والمنشطات، وعمليات التحضير الأخرى. ومع ذلك، فإن الجوهر هو أن التغييرات في عملية التحضير تسبب تغييرات في البنية المجهرية للمادة وبالتالي في خصائصها. أظهرت الدراسات أن خصائص العزل الكهربائي العازل لتيتانات الباريوم ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالبنية المجهرية للمادة، مثل المسامية وحجم الحبوب [3]. يمكن وصف مورفولوجيا الجسيمات، وتوحيد حجم الجسيمات، وحجم الحبوب لمساحيق سيراميك تيتانات الباريوم بواسطة المجهر الإلكتروني لمسح الانبعاثات الميدانية SEM5000 كما هو موضح في الشكل 2.   تعتبر نتائج توصيف البنية المجهرية بمثابة أدلة مهمة لاختيار طرق التلبيد بالإضافة إلى معلمات العملية. بالإضافة إلى ذلك، تساعد دراسة البنية المجهرية للمواد بواسطة SEM على فهم العلاقة بين البنية المجهرية والخصائص.      الشكل 2: التشكل المجهري لمسحوق سيراميك تيتانات الباريوم   تيتانات الب...

المواد المعدنية هي مواد ذات خصائص مثل اللمعان، والليونة، وسهولة التوصيل، وانتقال الحرارة. يتم تصنيفها بشكل عام إلى نوعين: المعادن الحديدية وغير الحديدية. وتشمل المعادن الحديدية الحديد والكروم والمنغنيز وغيرها. [1]. ومن بينها، يعتبر الفولاذ المادة الهيكلية الأساسية ويسمى "الهيكل العظمي للصناعة". حتى الآن، لا يزال الفولاذ يهيمن على تركيبة المواد الخام الصناعية. تستخدم العديد من شركات الصلب ومعاهد الأبحاث المزايا الفريدة لـ SEM لحل مشاكل الإنتاج والمساعدة في تطوير منتجات جديدة. أصبح SEM مع الملحقات المقابلة أداة مفضلة لصناعة الصلب والمعادن لإجراء البحوث وتحديد المشاكل في عملية الإنتاج. مع زيادة دقة SEM والأتمتة، أصبح تطبيق SEM في تحليل المواد وتوصيفها أكثر انتشارًا  [2].     تحليل الفشل هو نظام جديد تم نشره من قبل المؤسسات العسكرية للبحث في العلماء والمؤسسات في السنوات الأخيرة [3]. يمكن أن يؤدي فشل الأجزاء المعدنية إلى تدهور أداء قطعة العمل في الحالات البسيطة وحتى حوادث سلامة الحياة في الحالات الكبرى. يعد تحديد أسباب الفشل من خلال تحليل الفشل واقتراح تدابير التحسين الفعالة خطوة أساسية لضمان التشغيل الآمن للمشروع. ولذلك، فإن الاستفادة الكاملة من مزايا المجهر الإلكتروني الماسح سوف تقدم مساهمة كبيرة في تقدم صناعة المواد المعدنية.   01 مراقبة SEM لكسر الشد للمعادن   يحدث الكسر دائمًا عند أضعف نقطة في الأنسجة المعدنية ويسجل الكثير من المعلومات القيمة حول عملية الكسر بأكملها. ولذلك تم التأكيد على ملاحظة ودراسة الكسر في دراسة الكسر. يستخدم التحليل المورفولوجي للكسر لدراسة بعض المشاكل الأساسية التي تؤدي إلى كسر المادة مثل سبب  الكسر وطبيعة الكسر وطريقة الكسر . إذا كان سيتم دراسة آلية كسر المادة بعمق، فعادةً ما يتم تحليل تكوين المناطق الكلية على سطح الكسر. أصبح تحليل الكسور الآن أداة مهمة لتحليل فشل المكونات المعدنية.   الشكل 1. CIQTEK SEM3100 مورفولوجيا كسر الشد   وفقًا لطبيعة الكسر، يمكن تقسيم الكسر تقريبًا إلى  كسر هش وكسر مطاط . عادة ما يكون سطح الكسر للكسر الهش عموديًا على إجهاد الشد، ومن وجهة النظر العيانية، يتكون الكسر الهش من سطح لامع بلوري لامع؛ في حين أن الكسر المرن عادةً ما يكون به نتوء صغير على الكسر ويكون ليفيًا.   الأساس التجريبي لتحليل الكسور هو الملاحظة المباشرة والتحليل للتشكل العياني لسطح الكسر وخصائص البنية المجهرية. في كثير من الحالات، يمكن تحديد طبيعة الكسر وموقع البدء ومسار امتداد الكسر باستخدام الملاحظات العيانية. ومع ذلك، فإن المراقبة المجهرية ضرورية لإجراء دراسة تفصيلية بالقرب من مصدر الكسر وتحليل سبب الكسر وآلية الكسر. ولأن الكسر عبارة عن سطح غير مستوٍ وخشن، فإن المجهر المستخدم لمراقبة الكسر يجب أن يتمتع بأقصى عمق للمجال، وأوسع نطاق تكبير ممكن، ودقة عالية. كل هذه الاحتياجات أدت إلى تطبيق SEM على نطاق واسع في مجال تحليل الكسور.  ويبين الشكل 1 ثلاث عينات من كسر الشد عن طريق الملاحظة العيانية ذات التكبير المنخفض ومراقبة البنية المجهرية العالية التكبير: عينة الكسر تشبه زهرة النهر (الشكل أ)، وهي ميزة كسر هشة نموذجية؛ عينة B العيانية لا مورفولوجيا ليفية (الشكل B)، المجهرية لا يظهر عش صعبة، وهو كسر هش؛ تتكون العينة C من الكسر العياني من جوانب لامعة. ولذلك فإن كسور الشد المذكورة أعلاه كلها كسور هشة.     02 مراقبة SEM للشوائب في الفولاذ   يعتمد أداء الفولاذ بشكل ...

في البحث العلمي، حبوب اللقاح لديها مجموعة واسعة من التطبيقات. وفقا للدكتور ليمي ماو، معهد نانجينغ للجيولوجيا وعلم الحفريات، الأكاديمية الصينية للعلوم، من خلال استخراج وتحليل حبوب اللقاح المختلفة المترسبة في التربة، من الممكن فهم النباتات الأم التي جاءت منها على التوالي، وبالتالي استنتاج البيئة والمناخ فى ذلك التوقيت. في مجال البحوث النباتية، توفر حبوب اللقاح بشكل أساسي أدلة مرجعية مجهرية للتصنيف المنهجي. والأمر الأكثر إثارة للاهتمام هو أنه يمكن أيضًا تطبيق أدلة حبوب اللقاح في قضايا التحقيق الجنائي. يمكن لعلم الطب الشرعي أن يدعم بشكل فعال وقائع الجريمة باستخدام أدلة طيف حبوب اللقاح على الملابس المصاحبة للمشتبه به وفي مسرح الجريمة. في مجال البحوث الجيولوجية، تم استخدام حبوب اللقاح على نطاق واسع في إعادة بناء تاريخ الغطاء النباتي، والبيئة الماضية، ودراسات تغير المناخ. في الدراسات الأثرية التي تستكشف الحضارات والموائل الزراعية البشرية المبكرة، يمكن لحبوب اللقاح أن تساعد العلماء على فهم تاريخ تدجين الإنسان المبكر للنباتات، وما هي المحاصيل الغذائية التي تمت زراعتها، وما إلى ذلك.    الشكل 1: صورة نموذج حبوب اللقاح ثلاثية الأبعاد (تم التقاطها بواسطة الدكتور ليمي ماو، المنتج الذي طوره الدكتور أوليفر ويلسون)   ويتراوح حجم حبوب اللقاح من بضعة ميكرونات إلى أكثر من مائتي ميكرون، وهو أمر يتجاوز دقة الملاحظة البصرية ويتطلب استخدام المجهر للمراقبة والدراسة. حبوب اللقاح تأتي في مجموعة واسعة من الأشكال، بما في ذلك الاختلافات في الحجم والشكل وبنية الجدار والزخرفة. تعتبر زخرفة حبوب اللقاح من أهم القواعد للتعرف على حبوب اللقاح وتمييزها. ومع ذلك، فإن دقة المجهر البيولوجي البصري لها قيود مادية، فمن الصعب أن نلاحظ بدقة الاختلافات بين زخارف حبوب اللقاح المختلفة، وحتى زخرفة بعض حبوب اللقاح الصغيرة لا يمكن ملاحظتها. ولذلك، يحتاج العلماء إلى استخدام المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) بدقة عالية وعمق مجال كبير للحصول على صورة واضحة للسمات المورفولوجية لحبوب اللقاح. في دراسة حبوب اللقاح الأحفورية، من الممكن تحديد النباتات المحددة التي ينتمي إليها حبوب اللقاح، وذلك لفهم المعلومات النباتية والبيئة والمناخية في ذلك الوقت بشكل أكثر دقة.     البنية الدقيقة لحبوب اللقاح   في الآونة الأخيرة،  استخدم الباحثون CIQTEK Tungsten Filament SEM3100 وCIQTEK Field Emission SEM5000 لمراقبة مجموعة متنوعة من حبوب اللقاح مجهريًا .  الشكل 2: خيوط التنغستن CIQTEK SEM3100 والانبعاث الميداني SEM5000   1. زهر الكرز حبوب اللقاح كروية مستطيلة الشكل. مع وجود ثلاثة أخاديد مسام (بدون حبوب اللقاح المعالجة، المسام ليست واضحة)، تصل الأخاديد إلى كلا القطبين. الجدار الخارجي ذو زخرفة مخططة.     2. الرشاد البنفسجي الصيني (Orychophragmus violaceus) شكل حبوب اللقاح للرشاد البنفسجي الصيني بيضاوي الشكل، مع 3 أخاديد، والسطح له نمط شبكي، ويختلف حجم الشبكة.     3. أوتيليا حبوب اللقاح مستديرة، مع نتوءات تشبه العمود الفقري على السطح.     4. ليلى تكون حبوب اللقاح بيضاوية الشكل، وإهليلجية في الصورة القطبية، وعلى شكل قارب في الصورة الاستوائية. معظمها عبارة عن حبوب لقاح ذات حز واحد، وتمتد الأخاديد إلى كلا الطرفين، ويحتوي الجدار الخارجي على قضبان قصيرة مرتبة في منحوتة تشبه الشبكة.     5. صمغ الفرموزان حبوب اللقاح كروية، مسامية، ولها أغشية مسامية. ...