电子光学仪器是一种直接观察研究物质微观形貌，成份和结构与其宏观性能（功能）之间关系的一类大型精密仪器。经过近七十年的发展已成为科学技术中不可缺照得重要工具。在材料科学、纳米科学技术、生命科学技术、物理、化学、医学、微电子学、半导体大规模集成电路制造等科技领域以及临床诊断、刑事侦破、考古和工农业生产中得到了广泛的应用。电子显微镜的创造者恩.鲁斯卡（E。Ruska）教授因而获得了1986年的诺贝尔奖的物理奖。

      电子与物质相互作用会产生多种信息载子：投射电子，衍射电子，弹性散射电子，特征能量损失电子，低损失电子，背反射电子，吸收电子，X射线，俄歇电子，阴极发光等等。电子光学仪器就是利用这些信息来对试样进行形貌观察、成份分析和结构测定的。

0110 透射电镜（TEM）

      把观察的试样制成薄膜，放入高真空中，让电子束在加速电压下穿透试样，再经过几个电子透镜相继放大，最后在荧光屏上成像，这种方式叫做投射电镜。目前常规200KV投射电镜的点分辨本领约为0.2nm,放大倍数为50---150万倍。

0120 扫描电镜

      当聚焦的很细的电子束在试样表面扫描时，由于激发出的二次电子、背散射电子的强度与入射角密切相关，用探测器收集这些信息便能把试样表面各处凹凸不平的形状和电视相似，逐点、逐行的在显示器上显示出来，图像的放大倍数就显像管上扫描光栅的宽度和电子束在试样的扫描长度比，用这种原理制成的电子显微镜称为扫描电子显微镜。

0130 电子探针

      电子探针X射线微区分析仪EPWA利用高速运动的电子经电磁透镜聚焦成直径为微米量级的电子束探针，从试样表面微米量级的小区域内激发出 X射线，再经X射线晶体谱仪WDS分析其光谱，从而进行微区成分分析。电子探针可以分析周期表中除氢、氦、锂以外的所有元素。不必将分析对象从基体中分离出来。即可定性、定量地分析体积仅为数立方微米内，快速地进行试样的微区化学成分分析并和其显微镜组织对应起来，所以在材料科学、包导体、地质、冶金、陶瓷、生物、刑事侦破、考古等科学技术领域和工农业生产方面得到广泛应用。

0140 电子能谱仪

      电子能谱仪通常是指X射线广电子能谱、俄歇电子能谱及紫外电子能谱，其中前二者在工业中的应用比后者广泛的多。当用已知能量的X射线照射气体或晶体固体时，由于光电效应，电子被打出外部；广电子能谱法，就是分析这种电子的动能，即光电子能谱而求出分子或晶体内电子结合能而坚定物质元素的方法。俄歇电子的发射可以说是上述过程的接续，但其激发源一般使用电子束。X射线广电子能谱和俄歇电子能谱可以检测周期表中除氢、氦外所有元素，其信息深度为零点几到几纳米，检测灵敏度为千分之几原子层。电子能谱在能源（如太阳能电池）、催化、大规模集成电路、超导薄膜研制、材料的腐蚀与防护、断口分析、失效分析、表面电子发射、薄膜科学与技术，材料表面改性等领域得到广泛应用。

 

      质谱仪是基于对物质的原子、分子直接进行质量测定，从而确定其同位素、元素、化合物的组成及结构信息的仪器。以其高准确度和灵敏度（最高检测限可达10^-22 g）广泛用于科研及工业、农业、医药卫生、体育、环保、刑事侦破、国防等各个部门和物理、化学、生物等领域。

      质谱仪主要由离子源、分析器、检测器三部分组成。

      离子源的作用是将待测得中性物质变成带电的正负离子，并在其中实现离子束的聚焦和加速。分析器的作用是将离子源中射出的离子束按质荷比进行分析，是质谱仪的核心部分。检测器的作用事接受由分析器已按质荷比分离的离子流，用倍增器和放大器放大变成电信号进入数据库系统处理作为质谱峰强度信号（Y轴），再结合磁扫描或电扫描作质量刻度（X轴），从而得到该物质的完整质谱图。

0210 有机质谱

      对有机质谱进行定性和结构分析。在农药、化工、石油、环保、生物、食品、商检、法庭医学等部门的科研、监测及生产流程控制，使用及为广泛。

      在有机质谱方面值得提出的是将质谱仪与其它分析仪器的联用。色谱与质谱的联用又分气相色谱与质谱的联用（GC/MS）和液相色谱与质谱的联用（LC/MS），它们既发挥了色谱的高分离能力，又发挥了质谱检测、鉴定准确的能力，从而是多组分混合有机化合物分析的最佳选择。质谱与质谱来的联用则是由多级质谱组成，有点事对混合物不必经GC或LC分离，而是由前级质谱选择各个组份的特征离子，进入后级质谱进行分析。

0220 无机质谱

      对固体中元素特别是微量元素含量进行测定。如金属、合金和半导体中杂质量测定和地址样品分析。采用仪器大致有三种火花源固体双聚焦质谱，电感耦合等离子体（ICP）质谱及离子探针质谱（其中ICP-MS是将样品先处理成溶液）。

0230 同位素质谱

      对元素的各同位素丰度比进行精确测定，同位素比测量精度高达百分之一。主要用于地址地球化学和原子能工业。还可以进行土壤化学，植物营养，微生物和土壤生物化学研究，也可以用于医疗和体育医疗作呼吸质谱，以及用于空间科学。

0240 离子探针

      无机质谱的一种，也叫二次离子质谱或离子探针（SIMS）是一种元素分析技术，通过分析离子束轰击样品表面溅射出的二次离子的质谱，来实现高灵敏分析的技术，是分析固体材料中微量、痕量元素的有力工具。广泛应用电子、冶金、地质、环保科学等领域。

原理是当具有几个KEV能量的离子，即一次离子经过聚焦，稳定地轰击样品表面时、进入质谱仪；质谱仪将具有相同动能；不同质荷比的二次离子区分开，再由二次离子检测系统接收检测，这样可以提供对应于某一时刻的新鲜表面的多种元素的数据，也可以提供表面某一元素的分布的二维离子像。

 

0310  X衍射仪

      X射线自发现至今有百年历史，经过许多X射线工作的努力，对其理论已经研究的相当透彻并获得广泛引用。X射线是波长很短的电磁波，在波谱范围表中X射线的波长范围恰好和物质机构单元的尺寸位于同一量级，因此X射线做为物质结构分析和监测手段得到十分广泛的应用。1912年德国物理学家劳厄发现X射线穿过物质的衍射现象，1913年英国物理学家Bragg父子根据晶面反射原理推出著名的Bragg定律，从而奠定了X射线衍射的理论基础。通过测定衍射角位置（峰位）可以进行化合物的定性分析，测定谱线的积分强度（峰强度）可以进行定量分析，而测定谱线强度随角度的变化关系可进行晶粒的大小和形状的检测。

      目前X射线衍射分析的应用几乎遍及物理、化学、生物、医药、金属、地质、矿物、陶瓷、半导体、材料科学以及高分子科学等各个学科领域，成为各学科的科学工作者获得物质组成和微观结构信息的手段。

0320 荧光光谱仪

      当某些物质到被某种能量较高的辐射照射时，该物质即发射出各种频率极不同强度的光，停止照射这种光随之消失，此种光线陈为荧光。

      X射线照射物质时，也可以产生次级X射线，即荧光X射线。荧光X射线的波长只取决于物质中原子的种类。因此该波长的荧光X射线的波长就可以确定物质的元素组分，这就是荧光X射线定性分析的基础。根据产生的荧光X射线的强度，就能定量地求出各元素含量，就是是荧光X射线定量分析的基础。X射线荧光光谱仪，根据分光原理，可以分为波长色散型和能量色散型两种基本类型。波长色散型X射线荧光光谱仪由X光管激发源、试样室、晶体分光器、探测器和计数系统几个部分组成。而能量色散型X射线荧光光谱仪则用分辨率较高的半导体探测器和多道脉冲分析器代替晶体分光器和一般探测器。X射线荧光分析广泛应用于钢铁、合金、矿石、玻璃、陶瓷、塑料、石油等材料的元素分析。固体、粉末和液体样均可用此法分析，成为现代仪器分析的主要手段之一。

0330 X射线能谱仪

      当已知能量的X射线照射气体或晶体固体时，由于光电效应，电子被打出外部；光电子能谱法，就是分析这种电子的动能，即光电子能谱而求出分子或晶体内电子结合能而鉴定物质元素的方法。原子内壳层的能级因化学结合状态（价电子的变化）而变，这种变化可以造成X射线光电子电子能谱峰形状和位置的变化，人们称之为化学位移或化学校应。通过分析谱峰的化学位移可以得知该元素的价键信息。

      X射线光电子能谱可以检测元素周期表中除H及HE的所有元素，其信息深度为零点几道及纳米，检测灵敏度为千分之几原子层。这种仪器在能源、催化、大规模集成电路、超导簿膜研制、材料的腐蚀与防护、断口分析、失效分析、表面电子发射、材料表面改性等领域得到广泛应用。

0410 红外分光光度计

      当连续的红光照射化合物分子时，其中的某些红外光频带被化合物所吸收，并引起化合物分子振动和转动能及跃迁而形成的分子吸收光谱称为红外光谱。每一种化合物都有其特征的红外光谱，尤其在确认化合物中存在的官能团及官能团周围环境方面，红外光谱优于其它任何一种结合分析手段。

      傅里叶变化红外光谱，使应用傅里叶变换间接得到红外光谱的一种光学仪器。基本原理利用光的干涉图与光的光谱图之间存在傅里叶变换与反变换的对应关系，因此只要测出了光的干涉图，就可以通过傅里叶变换，得到光的光谱图。红外光谱在各个领域都得到广泛应用，在化学领域重要用于分子结构的基础研究化学组成的分析。

0420 紫外分光光度计

      紫外—可见分光光度法是在某一选定波长下，借助检测器，测量通过样品的入射光和投射强度之比来对样品进行定性定量分析的方法。紫外—可见分光光度计的波长可选范围为186nm—800nm,在此范围内，有吸收的物质，经一定的处理均可利用该仪器进行定性定量分析。

      紫外—可见区分子的吸收取决于分子的电子结构。不同物质的分子，其电子结构不同，所以，物质对光的吸收具有选择性，即分子仅能吸收一定频率的光。利用紫外—可见分光光度计分析的物质大都是具有共轭体系分子。

      紫外—可见分光光度计的应用十分广泛，是一般分析化学实验室常配仪器，它应用于生物化学、医学、药学、石油化工、环境科学、冶金、地址等部门。

0430 原子吸收分光光度计

      原子吸收光谱是原子光谱分析的重要分支，当前已被广泛应用于各领域的无机痕量元素分析，是一项成熟的仪器分析技术。原子吸收光谱法是测量气态自由原子对特征辐射（谱线）的吸收。根据原子化及其测量方式的不同，可分为火焰原子吸收和石墨炉（电热原子化）原子吸收两种技术；以及对某些特殊元素的氢化物发生和冷汞测定技术，而其仪器—原子吸收分光光度计即没有其相应得装置。

      原子吸收光谱法的应用范围甚广，适用于很多领域，包括环保、生化、冶金、地质、化工、农业、食品、煤炭、石油、玻璃、陶瓷、塑料、药物及其它工业材料和产品中的无机痕量元素分析。可测定元素达50-60种。凡具备空心阴极灯，样品能被火焰或石墨炉原子化，分析谱线在190-900nm范围的元素，均可应用原子吸收光谱法。特别是对易挥发或中等挥发金属元素（碱和碱土金属、Cu、Zn、Pb、Cd、Au、Ag、Sb、Fe、Mn、Co、Ni、Cr等三十多种元素）具有良好的分析效果。

0440 激光光谱仪

      激光显微光谱分析是把功率为几百瓦到几十兆瓦的脉冲激光经物镜聚焦到样品上，在焦点产生约一万度的高湿，将样品蒸发、激发、拍摄其光谱进行分析。通常测定直径几十微米到几百微米的微细样品的成分，是显微分析的重要手段之一。激光显微光谱具有能进行不用制备试样的原位测定、检测限低、灵敏度、多元素同时测定等优点。激光显微光谱分析的缺点是气体元素和卤素不能分析。到目前激光显微光谱分析广泛应用于金属材料、地质研究、考古、刑事侦破、环保、医药和食品工业等方面。

0450 原子发射光谱仪

      原子发射光谱仪式利用物质的原子或离子被激发后，可发射光谱的性质来鉴别物质的元素种类及其含量的仪器。当物质的基态原子或离子被热能或其它能量激发至较高的不稳定状态，并返回较低能态时，辐射能量，发射线光谱。一个元素的线光谱是由若干不连续的明晰的谱线组成。线光谱时发射光谱分析的基础。线光谱中的各谱线是原素的原子或离子的外层在两个能级间跳跃时所产生的。它是原子、离子内部运动的反映。不同的元素其线光谱是不同的。

      原子发射光谱法分经典发射和现代发射两种光谱法。经典发射时指以经典光源—火焰、电弧和火花为激发源，现代发射则是指以电感耦合等离子炬（ICP）、微波感应等离子体、辉光放电灯、激光和亚稳态能量转移装置为激发光源的一类新型原子发射光谱法。原子发射光谱法具有捡出能力强、选择性好、仪器设备相对简单，同时获顺序多元素分析能力强等优点，是一种被广泛应用的快速分析方法，特别适用于样品微量杂质元素的测定，主要应用领域有地质、采矿冶金、机械制造、食品、轻工、化工、何环保等。

0460 拉曼光谱仪

      当单色光照射样品时，在散射光谱中，除了有与入射光频率相同的谱线外，在他的两侧还对称地分布着若干条很弱的与入射光发生位移的拉曼谱线（拉曼效应）。低频一侧的谱线叫斯托克斯线，高频一侧叫反斯托克斯线。由于拉曼谱线的数目、位移大小和谱线的强度直接与样品分子的振动与转动有关，因此从拉曼光谱的研究，可以得到有关分子振动或转动的信息。

      从产生机理看，红外光谱是样品分子对红外光的吸收，而拉曼光谱是样品分子对可见光的散射。两者都是研究分子和晶体振动光谱的有力工具，两种方法相互补充。

      拉曼光谱常用于无机化合物的分析、有机化合物的机构分析，应用领域十分广泛。