全面、 准确表征钢中非金属夹杂物特征, 有利于发现和认识新夹杂物, 也是实现非金属夹杂物的调控和钢材质量提升的前提。 分别采用扫描电镜-能谱、 拉曼光谱、 高分辨率透射电镜和微区X射线衍射等检测方法, 结合夹杂物电解萃取技术和图像分析技术, 表征了锆脱氧钢中非金属夹杂物形貌、 尺寸、 数量、 分布、 成分、 晶体结构等特征参数, 对比分析了四种夹杂物表征方法的优缺点。 结果表明, 采用SEM-EDS方法分析锆脱氧钢中夹杂物主要由Zr、 O和少量Al元素组成。 基于锆氧化物和铝氧化物的化学计量关系, 分析得出夹杂物由94% ZrO2和6% Al2O3组成。 统计锆脱氧钢中夹杂物尺寸分布, 夹杂物的平均尺寸为0.62 μm, 0.7～0.8 μm范围内夹杂物数量最多。 采用SEM结合电解萃取夹杂物技术, 可以观察到钢中非金属夹杂物的三维形貌。 采用EDS方法可以逐一定性分析夹杂物中元素组成和元素分布情况, 结合夹杂物的化学计量关系, 可以定量分析具有单一价态夹杂物的成分。 但是, 对于价态种类较多和价态不明的非金属夹杂物, 仅采用EDS方法不能准确分析得出夹杂物的物相和成分。 采用拉曼光谱结合电解萃取夹杂物技术, 检测到锆脱氧钢中存在单斜相二氧化锆。 通过TEM衍射花样标定及能谱分析单个夹杂物, 检测到有单斜相的二氧化锆。 采用微区X射线衍射法结合电解萃取夹杂物技术, 检测到单斜相与四方相的二氧化锆, 并得到了二氧化锆夹杂物的晶格参数。 此三种方法均未检测到含铝物相。 拉曼光谱分析法、 透射电子显微镜、 微区X射线衍射法均能够定性分析电解萃取后夹杂物物相和成分, 但是对于含量较低物相, 三种方法无法准确表征。 透射电子显微镜、 微区X射线衍射法均能够表征夹杂物晶体结构、 晶格参数。 透射电子显微镜和扫描电镜只能逐一表征各个夹杂物。 微区X射线衍射法和拉曼光谱分析法能够表征检测区域内所有夹杂物物相, 是具有统计意义的夹杂物表征方法。 因此, 采用扫描电镜-能谱分析结合微区X射线衍射分析可以较为全面、 准确表征夹杂物特征。

利用三维显微镜、扫描电镜能谱(SEM-EDS)及拉曼光谱(Raman)等手段,对一件私人藏包金嵌宝石六瓣葵花铜镜进行了科技分析。结果显示:铜镜上镶嵌的宝石有铅白、白云石(CaCO3)、水晶(SiO2)等;铜镜上包金片及金颗粒均为含有20%左右银的金银二元合金;金颗粒的粒径大小不一,介于33.8~90.3 μm之间;拉曼光谱分析还显示其上的绿色锈蚀物中含有普鲁士蓝。综合器型及科技分析结果可知,这是一件经过修复处理的唐代包金嵌宝石铜镜。

结合X射线衍射(XRD)、 扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)方法, 对现代盐湖沉积环境下, 新疆艾比湖滨岸盐碱土中碳酸盐的分布特征、 存在形式以及与其他土壤原生、 次生矿物之间的关系进行探讨, 结果表明: 艾比湖滨岸盐碱土中的原生矿物主要是石英和长石, 粘土矿物主要为绿泥石和伊利石, 土壤矿物的风化程度顺序为北部>西部>东部, 西部样点的现代盐湖化学沉积作用最为显著, 北部样点则生物风化过程十分强烈; XRD方法和气量法分别测得的碳酸盐含量之间呈极显著正相关关系, 判定系数R2达0.640 9。 当盐碱土中含有较高的绿泥石时, 碳汇潜力会增加, 同时, XRD方法对碳酸盐相对含量的鉴定误差也明显增加, 衍射峰形变得复杂, 碳酸盐含量明显被低估, 低估原因可能与有机质含量高导致的弥散散射增加及粘土矿物含量高使得类质同象现象增加有关; 西部和北部土壤矿物溶蚀强烈, 石膏以纤维状或长柱状晶体分散或放射状分布于方解石晶体之间, 方解石则以异质成核形式呈颗粒状或片状在其他矿物或底质表面生长, 表现为次生碳酸盐形貌特征。

p型单晶硅太阳电池在EL检测过程中, 部分电池片出现黑斑现象。结合X射线能谱分析(EDS), 对黑斑片与正常片进行对比分析, 发现黑斑片电池与正常电池片大部分表面的成分相同, 排除了镀膜及丝网印刷过程中产生黑斑的可能。利用X射线荧光光谱分析(XRF)测试了同一电池片的黑斑区域与正常区域, 发现黑斑处Ca含量较大, 并出现Sr、Ge和S等杂质元素。将6个档位的电池片制备成2cm×2cm的电池样片, 利用光生诱导电流测量了每个电池的外量子效率(EQE)。在460~1000nm波长范围内, 同一电池片黑斑处与正常处的EQE相差较大, 说明黑斑的出现与原生硅片缺陷无关, 应归结于电池片生产过程中引入的杂质缺陷。给出了杂质引入的原因以及解决途径, 从而显著减小了黑斑片产生的几率。

为研究新型可降解育苗容器降解行为, 以改性大豆胶为基体树脂, 秸秆为增强材料热压制备的秸秆育苗容器为研究对象, 利用原位土培降解秸秆育苗容器, 采用纤维素测定仪、 傅里叶红外光谱（FTIR spectra）、 扫描电镜-X能谱（scanning electron microscopy-energy dispersive X-ray spectroscopy, SEM-EDS）以及热重（thermo-gravimetry, TG）等分析手段, 对秸秆育苗容器土培降解前后物理、 化学组分和结构变化进行表征。 研究结果表明: 与土培前秸秆育苗容器相比, 土培降解秸秆容器中纤维素、 半纤维素和木质素相对含量从29.03%, 30.44%和12.52%降低至21.43%, 21.41%和9.54%; FTIR分析表明土培降解后秸秆育苗容器中酯键和脂肪键发生断裂, 且芳香族特征峰明显减弱; SEM-EDS谱图结果证明秸秆容器中微纤丝链段、 基体树脂溶解, 材料表面发生氧化降解; TGA结果分析表明土培秸秆容器内部存在大量小分子物质, 分解后残余物耐热性提高。

采用高分辨率透射电子显微镜、选区电子衍射、能谱分析和X射线衍射对草酸钙(CaOx)结石患者尿液中纳米晶体的组分进行了准确分析.这些技术检测到一水草酸钙(COM)、尿酸(UA)和磷酸钙(CaP)的存在,能谱分析检测到大量C,O,Ca和少量N和P等元素,表明尿纳米晶体的主要组分是COM,并含有少量的尿酸和磷酸盐.电子显微镜观察到CaOx结石患者尿纳米晶体的粒径主要分布在几十纳米,其结果与Scherer公式计算相符.采用不同孔径的微孔滤膜(0.45,1.2和3 μm)将尿液过滤后,得到的尿微晶衍射峰的数量随着滤膜孔径的增加而增加,表明尿微晶的种类增加.CaOx尿石的形成过程涉及尿液晶体的成核、生长、团聚和与细胞的粘附等过程.尿液中大量纳米COM晶体的存在是草酸钙结石形成的重要原因.纳米UA,CaP晶体能够作为晶巢促进草酸钙结石的形成.

矿物药中的多种金属和非金属元素及其含量决定了其功效。 目前亟待建立普遍适用的、 非化学分析的、 以元素种类及其含量信息为基础的多种矿物药快速鉴别及定量质量评价方法。 EDS元素指纹图谱可以快速测定各类矿物药的元素种类及含量。 双指标等级序列个性化模式识别法则通过比较计算任意两个样品的共有(量)指标率及变异(量)指标率, 建立以各个样品为参考的个性化双指标序列, 然后再计算每个序列中所有样品的平均共有指标率及其标准偏差S, 构造相似尺度函数P≥+xS。 确定适合于所有样品最优分类的x和每个样品的个性化的显著相似样品特征序列, 将其作为分类标准实现最佳分类。 该法不仅适用于仅有共有峰, 同时也适用于既存共有峰又有变异峰的指纹图谱的量化分析。 测定了七种不同公司生产的蒙脱石散的EDS指纹图谱, 计算了不同样品指纹图谱之间峰面积(或主要活性元素Fe, Al, Ca, Mg, Si的含量)的双指标率, 当相似尺度x=0.5, 可对七种蒙脱石散产品进行高分辨鉴别及准确质量评价。 该法为矿物药的快速高分辨鉴别及定量质量评价提供了一种新途径。

南秦岭沙河湾石英二长岩中的钾长石、 榍石和锆石具有明显的成分环带。 利用电子探针（EPMA）波谱仪（WDS）、 扫描电子显微镜（SEM）及其附带的能谱仪（EDS）和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）对造岩矿物环带钾长石、 榍石和锆石的显微结构与微区组成进行表征。 结果表明: 钾长石中K+被Na+, Ca2+, Ba2+, Fe2+和Ce3+不同程度替代。 榍石中Ca2+被V3+, Ce3+和Ba2+等替代, Ti4+被Fe2+和Al3+等替代。 锆石含Fe, Th, U, Nb, Ta, Y, Hf, Yb和Pb等稀土和微量元素。 钾长石中元素浓度由高到低为Si, Al, K, Ca, Na, Mg和Ba, 其中K和Na互补, 较亮处Ba含量高, 越靠近边缘, Si升高、 K升高与Na降低趋势越明显。 榍石中元素浓度由高到低为Ca, Si, Ti, Ba, V, Ce, Al和Fe, 较亮处Fe含量较高。 锆石中元素浓度由高到低为Zr, Si, Nd, Ce, Hf, U, Pb和Th, Hf与Zr呈明显的互补关系, 核部Zr含量较边部高, 核部Hf、 U和Th含量较边部低。

高重复频率飞秒脉冲激光辐照钼酸镝玻璃表面后，通过显微拉曼测试，发现在辐照区域内形成了含有MoO4四面体结构的β′-Dy2(MoO4)3晶体和含有MoO6八面体结构的α-MoO3晶体。通过电子能谱(EDS)测量辐照前后样品中钼(Mo)元素的含量，发现在辐照中心位置形成α-MoO3晶体相的区域内出现了明显的Mo元素缺失现象，表明了在高温场作用下，微爆现象引起了材料中心密度的降低。此外，随着辐照时间的增加辐照中心位置还出现了由Dy2(MoO4)3相向MoO3晶体α相的相变。这说明随着激光作用程度的加剧，中心区域Mo元素浓度降低，使得钼氧结构由MoO4四面体向MoO6八面体转变，导致在Mo元素浓度较低的区域更容易形成八面体结构的α-MoO3。

从生产角度分析了彩色滤光片中液晶间隔柱制造过程中遇到的显影液残留缺陷，通过EDS分析、机台比对等多种手法，明确确定了不良缺陷发生的原因，并通过多组实验方法的对比结果，找出了控制显影液残留的最佳方法。