基于双目视觉的FIB-SEM双束系统图像三维重建研究 被引量：3

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作者 端方 张海刚 +5 位作者 孙巍 朱建鹏 王贤浩 邱婷婷 王英 杨明来 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期711-723,共13页

由FIB与SEM结合而成的双束系统拥有高精度微纳加工能力的同时也具有超高空间分辨率成像功能。在微纳尺度下使用双目立体视觉进行三维重建对指导微纳材料加工等具有重要意义。本文提出了一种基于双目视觉的FIB-SEM双束系统图像三维重建方... 由FIB与SEM结合而成的双束系统拥有高精度微纳加工能力的同时也具有超高空间分辨率成像功能。在微纳尺度下使用双目立体视觉进行三维重建对指导微纳材料加工等具有重要意义。本文提出了一种基于双目视觉的FIB-SEM双束系统图像三维重建方案:利用双目视觉结合图像处理技术测量出样品表面的深度信息。实验结果表明,该方法显著提高了微纳样品表面深度信息的精准度,为SEM图像三维构建提供了新的思路和方法,为FIB-SEM系统的精细加工提供了有力的保障。 展开更多

关键词 fib-sem双束系统 三维重建 双目立体视觉 数字图像处理

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聚集离子束扫描电镜(FIB-SEM)在页岩纳米级孔隙结构研究中的应用 被引量：44

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作者 马勇 钟宁宁 +2 位作者 黄小艳 郭州平 姚立鹏 《电子显微学报》 CAS CSCD 2014年第3期251-256,共6页

页岩中大量发育的纳米级孔隙组成了页岩气储集的主要空间。聚集离子束扫描电镜(FIB-SEM)通过对页岩样品的连续切割和成像,能够在纳米尺度上三维重建页岩的空间分布。依据不同岩石组分灰度值的差异,可以将页岩内的孔隙、有机质、黄铁矿... 页岩中大量发育的纳米级孔隙组成了页岩气储集的主要空间。聚集离子束扫描电镜(FIB-SEM)通过对页岩样品的连续切割和成像,能够在纳米尺度上三维重建页岩的空间分布。依据不同岩石组分灰度值的差异,可以将页岩内的孔隙、有机质、黄铁矿等分割提取出来,不仅可以三维展示其空间分布形态,还可以对孔隙的分布特征和孔隙度等参数进行定量计算。聚集离子束扫描电镜在页岩纳米孔隙中的应用,将给页岩微观结构的深入研究提供新的研究手段。 展开更多

关键词 页岩气 聚焦离子束扫描电镜 fib-sem 页岩纳米孔隙 三维重构

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FIB-SEM双束技术简介及其部分应用介绍 被引量：26

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作者 付琴琴 单智伟 《电子显微学报》 CAS CSCD 2016年第1期81-89,共9页

聚焦离子束(FIB)与扫描电子显微镜(SEM)耦合成为FIB-SEM双束系统后,通过结合相应的气体沉积装置,纳米操纵仪,各种探测器及可控的样品台等附件成为一个集微区成像、加工、分析、操纵于一体的分析仪器。其应用范围也已经从半导体行业拓展... 聚焦离子束(FIB)与扫描电子显微镜(SEM)耦合成为FIB-SEM双束系统后,通过结合相应的气体沉积装置,纳米操纵仪,各种探测器及可控的样品台等附件成为一个集微区成像、加工、分析、操纵于一体的分析仪器。其应用范围也已经从半导体行业拓展至材料科学、生命科学和地质学等众多领域。本文介绍了双束系统中的一些关键概念及基本原理并综述了其在材料科学领域的一些典型应用,包括透射电镜(TEM)样品制备,微纳尺度力学测试样品制备以及材料三维成像及分析。 展开更多

关键词 fib-sem双束系统 TEM样品制备 微纳尺度力学测试样品制备 三维成像及分析

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基于FIB-SEM双束系统的纳尺度真空间隙电学特性原位实验装置

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作者 孟国栋 董承业 +1 位作者 门闯 成永红 《电子显微学报》 CAS CSCD 2016年第6期526-532,共7页

纳米尺度真空电气击穿与绝缘特性研究是高电压与绝缘技术领域的前沿课题。一方面,随着微纳尺度加工技术的不断发展,电气部件和电子器件的特征物理尺寸已经逐步降低到微米、纳米甚至是分子原子尺度,并且在军事和民用领域得到越来越广泛... 纳米尺度真空电气击穿与绝缘特性研究是高电压与绝缘技术领域的前沿课题。一方面,随着微纳尺度加工技术的不断发展,电气部件和电子器件的特征物理尺寸已经逐步降低到微米、纳米甚至是分子原子尺度,并且在军事和民用领域得到越来越广泛的应用;另一方面,传统的放电击穿理论和绝缘性能评价方法无法用来解释和预估微纳尺度的放电特性和绝缘水平。因此,本文基于聚焦离子束和扫描电子显微镜(FIB-SEM)双束系统,借助纳米压电位移技术和微弱电流测量技术,建立了纳尺度真空间隙电学特性的原位研究系统。该系统不仅能够进行微纳尺度(曲率半径为15 nm^10μm)金属电极的原位加工,材料组成成分的定量分析,而且可以实现纳尺度真空间隙(>20 nm)的放电特性研究,为纳尺度击穿规律和绝缘特性的实验研究提供了有力的支撑。 展开更多

关键词 fib-sem双束系统 纳尺度真空间隙 电气击穿 原位研究

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FIB-SEM图像多策略层间配准与插值算法 被引量：2

5

作者 张耀 滕奇志 +1 位作者 卿粼波 吴晓红 《计算机应用与软件》 北大核心 2018年第5期229-235,共7页

聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)生成的切片图层间距过大,导致重建后的三维微纳米孔隙图多存在断层现象。为解决此问题,提出一种基于非下采样轮廓波变换NSCT(Nonsubsampled Contourlet Transform)的多策略层间配准与插值算法。该方法利用N... 聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)生成的切片图层间距过大,导致重建后的三维微纳米孔隙图多存在断层现象。为解决此问题,提出一种基于非下采样轮廓波变换NSCT(Nonsubsampled Contourlet Transform)的多策略层间配准与插值算法。该方法利用NSCT捕捉切片图轮廓信息,生成相应NSCT系数;对NSCT低频系数利用基于自由形变FFD(Free-Form Deformation)配准的插值算法生成新插值图的低频子图概貌;对NSCT高频方向子带采用多项式拟合方法进行插值以获得精确的新插值图轮廓结构信息;通过逆NSCT,生成新层间图像,缩减切片纵向间距,提高三维微纳米孔隙图的质量。实验结果表明,该算法可有效提升新层间图像的质量与轮廓结构准确性,削弱噪声影响。相较于其他算法,该算法生成的新层间图像质量在主观与客观上均有所提升。 展开更多

关键词 NSCT 图像配准 多项式拟合 fib-sem 层间插值

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渝东南两套富有机质页岩的孔隙结构特征--来自FIB-SEM的新启示 被引量：73

6

作者 马勇 钟宁宁 +4 位作者 程礼军 潘哲君 李红英 谢庆明 李超 《石油实验地质》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期109-116,共8页

使用聚焦离子束扫描电镜（FIB-SEM）对渝东南地区下寒武统牛蹄塘组和上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组2套富有机质页岩的孔隙结构进行了系统观察,并对页岩纳米级有机质孔隙进行了三维重构和孔隙结构参数定量分析。研究发现,五峰组—龙... 使用聚焦离子束扫描电镜（FIB-SEM）对渝东南地区下寒武统牛蹄塘组和上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组2套富有机质页岩的孔隙结构进行了系统观察,并对页岩纳米级有机质孔隙进行了三维重构和孔隙结构参数定量分析。研究发现,五峰组—龙马溪组页岩内层间微裂隙、矿物粒内孔、矿物粒间孔和有机质孔隙均较为发育。其中,有机质孔隙呈蜂窝状均匀发育,孔隙半径集中在3-100 nm,孔隙连通性较好,FIB-SEM三维重构计算有机质孔隙度在9.13%-18.42%之间,岩石总孔隙度中有机质孔隙度的贡献受控于TOC含量;牛蹄塘组页岩内溶蚀孔和粒间孔较为发育,有机质孔隙发育不均匀,孔隙呈扁平状或针孔状,孔隙半径集中在3-25 nm,孔隙连通性较差,有机质孔隙度在1.59%以下,有机质孔隙度对岩石总孔隙度的贡献与TOC含量关系较小,页岩的总孔隙度主要来自于矿物基质孔。FIB-SEM揭示了2套页岩有机质孔隙结构存在较大差异。 展开更多

关键词 聚焦离子束扫描电镜 有机质孔隙 三维重构 牛蹄塘组 五峰组—龙马溪组 渝东南地区

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基于卷积神经网络的岩心FIB-SEM图像分割算法 被引量：8

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作者 王润涵 李兵 滕奇志 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期264-274,共11页

岩心聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)图像存在灰度分布不均及孔隙内局部高亮等现象,采用传统图像分割算法所得孔隙分割精度较低,而基于轮廓的分割算法需对孔隙进行人工标记,操作繁琐且无法精确提取孔隙。提出一种利用卷积神经网络的端到端... 岩心聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)图像存在灰度分布不均及孔隙内局部高亮等现象,采用传统图像分割算法所得孔隙分割精度较低,而基于轮廓的分割算法需对孔隙进行人工标记,操作繁琐且无法精确提取孔隙。提出一种利用卷积神经网络的端到端岩心FIB-SEM图像分割算法。结合光流法与分水岭分割图像标注法构建岩心FIB-SEM数据集,联合ResNet50残差网络、通道和空间注意力机制提取特征信息,采用改进的特征金字塔注意力模块提取多尺度特征,利用亚像素卷积模块经上采样获取更精细的孔隙边缘并恢复为原始分辨率。实验结果表明,与阈值分割算法和基于主动轮廓的岩心FIB-SEM分割算法相比,该算法分割精度更高且无需人工操作,其平均像素精度和平均交并比分别达到90.00%和85.81%。 展开更多

关键词 深度学习 注意力机制 聚焦离子束扫描电镜 岩心图像 图像分割 特征金字塔

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基于FIB-SEM制备尖晶石微米颗粒的球差校正透射电镜样品 被引量：9

8

作者 王磊 曲迪 +1 位作者 姬静远 白国人 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期50-54,共5页

针对尖晶石微米颗粒材料,利用聚焦离子束扫描电镜双束系统(FIB-SEM),在传统透射电镜样品制备方法的基础上进行技术性改进,成功制备了高质量的球差校正透射电镜样品。并利用球差校正透射电镜成功观察到了尖晶石颗粒的截面原子结构,为更... 针对尖晶石微米颗粒材料,利用聚焦离子束扫描电镜双束系统(FIB-SEM),在传统透射电镜样品制备方法的基础上进行技术性改进,成功制备了高质量的球差校正透射电镜样品。并利用球差校正透射电镜成功观察到了尖晶石颗粒的截面原子结构,为更深入地研究尖晶石材料的结构和性能奠定了基础。 展开更多

关键词 聚焦离子束扫描电镜双束系统 微米颗粒 球差校正透射电镜样品

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基于FIB-SEM和TEM的催化裂化催化剂元素分布研究 被引量：2

9

作者 安谧 徐华 +3 位作者 张若霖 张兆前 郑方 王剑 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期48-53,共6页

为了研究催化裂化(FCC)催化剂的失活机理,利用聚集离子束扫描电镜(FIB-SEM)制作透射电镜样品;采用扫描电镜、透射电镜、X射线荧光光谱、X射线能谱等手段,对FCC催化剂单个颗粒及其FIB切片的元素分布进行表征。结果发现:与新鲜剂相比,催... 为了研究催化裂化(FCC)催化剂的失活机理,利用聚集离子束扫描电镜(FIB-SEM)制作透射电镜样品;采用扫描电镜、透射电镜、X射线荧光光谱、X射线能谱等手段,对FCC催化剂单个颗粒及其FIB切片的元素分布进行表征。结果发现:与新鲜剂相比,催化裂化过程中FCC平衡剂上沉积了Fe,Ni,V,Ca,P等元素;随着杂质元素沉积量的增加,催化剂的骨架密度逐渐增大;随着骨架密度增大,催化剂Fe,Ni,Ca含量提高,而其硅铝比、P含量、比表面积降低;Fe,Ni,P元素主要分布在催化剂颗粒外表面,V元素在催化剂内部和外部分布比较均匀。 展开更多

关键词 催化裂化 催化剂 铁污染 单颗粒 失活 聚集离子束扫描电镜 透射电镜

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电子束诱导沉积工艺的优化与简化

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作者 高尚 黄梦诗 +1 位作者 肖飞 孙千 《真空科学与技术学报》 北大核心 2025年第4期340-348,共9页

电子束诱导沉积(EBID)因沉积速率慢、沉积物纯度低等缺点,常被限制在离子束诱导沉积(IBID)工艺前的保护层制备等辅助性工艺中。文章针对工艺的效率提升与流程简化展开系统研究,重点分析了关键工艺参数对沉积速率和效果的影响,并提出了... 电子束诱导沉积(EBID)因沉积速率慢、沉积物纯度低等缺点,常被限制在离子束诱导沉积(IBID)工艺前的保护层制备等辅助性工艺中。文章针对工艺的效率提升与流程简化展开系统研究,重点分析了关键工艺参数对沉积速率和效果的影响,并提出了一种基于扫描电镜缩小框功能的简化工艺。研究表明,低加速电压条件下,沉积速率显著提高;束流与沉积厚度呈线性正相关;短驻留时间有助于获得更高的沉积速率。通过优化参数,研究实现EBID沉积效率达到0.03μm^(3)/nC,显著优于既往文献报道的效率范围。简化工艺无需依赖复杂的专用程序,操作便捷。特别是在对精度要求不高但重视效率的场景中,优化后的EBID工艺可在某些应用中完全替代IBID工艺。因此,通过优化聚焦离子束-扫描电镜中电子束诱导沉积的参数,提高沉积速率并简化操作流程,具有重要应用价值,为沉积保护层提供了全新的解决思路与替代方案。 展开更多

关键词 电子束诱导沉积 沉积速率 工艺参数优化 聚焦离子束-扫描电镜

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基于DeepLabv3+网络的煤体孔隙识别及分析

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作者 刘纪坤 张博浩 +2 位作者 王翠霞 赵兰华 徐栋梁 《西安科技大学学报》 北大核心 2025年第3期481-490,共10页

煤基质孔隙结构影响着瓦斯赋存、运移形式,对瓦斯涌出量预测、煤层气安全开采至关重要。为实现煤体孔隙的准确表征,以小保当(XBD)和桑树坪(SSP)2个矿区煤样为例,通过聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)试验获取煤体孔隙分布图像,建立数据集。... 煤基质孔隙结构影响着瓦斯赋存、运移形式,对瓦斯涌出量预测、煤层气安全开采至关重要。为实现煤体孔隙的准确表征,以小保当(XBD)和桑树坪(SSP)2个矿区煤样为例,通过聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)试验获取煤体孔隙分布图像,建立数据集。基于机器学习方法构建了煤体孔隙图像识别分割的DeepLabv3+模型,并与经典网络模型PSPnet和UNet进行对比,实现煤体孔隙结构的快速识别及分析。结果表明:DeepLabv3+网络分割效果良好,平均交并比达到92.71%,较PSPnet和UNet网络分别提升了12.67%、2.32%,对于微纳米孔隙的识别能力较强;XBD煤样孔径大于50 nm的大孔分布较多,占总孔的55.02%,以角砾孔、粒间孔和溶蚀孔为主,孔隙连通性较好,而SSP孔径2~50 nm的过渡孔及大孔数量较多,所占孔隙比例为76.04%,形态相对简单,平均圆度达到0.531μm,但孔隙间连通性差,不利于瓦斯气体运移,与瓦斯涌出量的测定结果一致。研究结果证明了DeepLabv3+模型在煤体孔隙图像分割方面具有良好的适用性,为煤体孔隙结构表征及分析提供了参考依据。 展开更多

关键词 孔隙结构 瓦斯涌出量 聚焦离子束扫描电镜 机器学习 DeepLabv3+模型

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FIB/SEM双束系统样品旋转器研制 被引量：1

12

作者 郭海林 王大森 +3 位作者 王伟 黄思玲 夏超翔 赵仕燕 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第12期39-42,63,共5页

针对聚焦离子束/扫描电子显微镜双束系统中样品工作台无法实现回转微小特征结构的定位、成像和多自由度加工等难题,研制真空环境下基于步进电动机驱动的高精度样品旋转器。采用NX10.0计算机辅助设计软件建立样品旋转器三维数字模型;开... 针对聚焦离子束/扫描电子显微镜双束系统中样品工作台无法实现回转微小特征结构的定位、成像和多自由度加工等难题,研制真空环境下基于步进电动机驱动的高精度样品旋转器。采用NX10.0计算机辅助设计软件建立样品旋转器三维数字模型;开展运动部件的运动模拟仿真,避免了工作时出现运动干涉情况;采用ANSYS有限元软件对其关键部组件的静动态特性进行仿真分析和优化,保证了该部件的工作精度和工作强度的要求,样品旋转器的最大转速为30 r/min,角度分辨率达到了0.0014°。所研制的样品旋转器具有精度高、操作简单等特点,为聚焦离子束加工下一代高精度三维微纳光子集成器件提供了参考。 展开更多

关键词 FIB/SEM双束系统 微小特征结构 样品旋转器 有限元分析

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聚焦离子束扫描电镜研究微体化石的微观孔隙结构 被引量：3

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作者 胥畅 王文卉 姚素平 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期207-212,共6页

聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)是将聚焦离子束切割和扫描电镜结合起来的双束系统,可以在纳米尺度对样品进行切割加工与实时成像。文中用聚焦离子束扫描电镜对兰多维列统(志留系)龙马溪组黑色页岩内的几类微体化石进行了观察研究,并显示... 聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)是将聚焦离子束切割和扫描电镜结合起来的双束系统,可以在纳米尺度对样品进行切割加工与实时成像。文中用聚焦离子束扫描电镜对兰多维列统(志留系)龙马溪组黑色页岩内的几类微体化石进行了观察研究,并显示牙形刺、几丁石、疑源类均发育有亚微米至纳米级孔隙,这些孔隙可以为页岩气的储集提供有效空间,不同的微体化石孔隙发育的差异可以为页岩中有机质孔隙非均质性成因研究提供重要依据。 展开更多

关键词 聚焦离子束扫描电镜(fib-sem) 兰多维列统 龙马溪组 微体化石 纳米孔隙

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冷冻电镜表征锂电池中的辐照敏感材料 被引量：2

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作者 翁素婷 刘泽鹏 +7 位作者 杨高靖 张思蒙 张啸 方遒 李叶晶 王兆翔 王雪锋 陈立泉 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期760-780,共21页

冷冻电镜(cryo-EM)是表征辐照敏感材料的有力工具,已经在生命科学领域得到了广泛的应用和认可,并在2017年获得了诺贝尔化学奖。同年,冷冻电镜首次被应用于观察金属锂的纳米结构,取得了一些前所未有的结果,从此也在电池领域备受关注和蓬... 冷冻电镜(cryo-EM)是表征辐照敏感材料的有力工具,已经在生命科学领域得到了广泛的应用和认可,并在2017年获得了诺贝尔化学奖。同年,冷冻电镜首次被应用于观察金属锂的纳米结构,取得了一些前所未有的结果,从此也在电池领域备受关注和蓬勃发展。冷冻或低温不仅可以有效地缓解高能电子束对样品造成的辐照损伤,而且可以大幅降低样品的反应活性,提高样品的稳定性。冷冻电镜可以为辐照敏感材料提供纳米甚至是原子尺度的微观结构信息。本文重点介绍了冷冻电镜在表征锂电池中辐照敏感材料的相关应用和成果,包括冷冻聚焦离子束-扫描电子显微镜(cryo-FIB-SEM)和冷冻透射电子显微镜(cryo-TEM),以便读者了解冷冻电镜在解析电池工作机理和指导材料结构设计等方面发挥的优势和作用。随后,展示了冷冻电镜在金属锂的沉积/溶解行为、固体电解质界面(SEI)膜的纳米结构、亲锂材料的储锂机理、全固态电池中固-固界面以及正极材料表面的固体电解质界面(CEI)膜等方面的应用与研究成果。最后,展望了冷冻电镜在未来的技术发展及其在电池领域的潜在应用与机遇。冷冻电镜技术的发展将有助于解析电池材料与界面结构,了解电池运行和失效机制,从而促进高比能和高安全性电池的发展。 展开更多

关键词 冷冻电镜(cryo-EM) 冷冻聚焦离子束-扫描电子显微镜(cryo-fib-sem) 冷冻透射电子显微镜(cryo-TEM) 金属锂电池 固体电解质界面(SEI)膜 正极电解质界面(CEI)膜

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辽河坳陷沙三、沙四段泥页岩微观孔隙特征及其成藏意义 被引量：47

15

作者 杨超 张金川 +5 位作者 李婉君 荆铁亚 孙睿 王中鹏 何伟 卢亚亚 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期286-294,共9页

为深入研究辽河坳陷次级凹陷沙河街组三、四段泥页岩储层孔隙特征及成藏意义,选取了5口泥页岩钻井岩心样品进行了氩离子抛光-扫描电镜(FIB-SEM)、氦气吸脱附、X-衍射全岩分析、干酪根镜检及配套有机地化等实验,从微观孔隙结构到成藏意... 为深入研究辽河坳陷次级凹陷沙河街组三、四段泥页岩储层孔隙特征及成藏意义,选取了5口泥页岩钻井岩心样品进行了氩离子抛光-扫描电镜(FIB-SEM)、氦气吸脱附、X-衍射全岩分析、干酪根镜检及配套有机地化等实验,从微观孔隙结构到成藏意义进行了深入探讨。结果表明,研究层段共存在粒间孔、粒内孔、晶间孔、溶蚀孔、有机孔、微裂缝6种孔隙类型。孔隙发育不仅与沉积压实、胶结、溶解作用相关,另外还与页岩岩性、矿物组构、有机质类型、有机地化等因素密切相关。粘土矿物集合体粒间孔和层间微孔缝对页岩油气的赋存和运移贡献最大,且是页岩储层各向异性(渗透率)的主要控制因素;溶蚀孔及晶间孔次之;有机孔因相对不发育,对页岩油气的渗透贡献较小,但仍然是吸附态页岩油气的主要场所;微裂缝的影响不容忽视,是沟通宏孔与中孔的主要微通道。另外,低熟条件下粘附-结合态有机质中有机孔的大量发现表明粘土矿物对有机质的早期催化生烃起到重要作用,同时,有机质与矿物(主要是粘土矿物)紧密共生的保存特点,也反映了有机质保存形式与油气生成之间的密切关系。实验同时表明无定形体是研究层段生成页岩油气的主要贡献者。 展开更多

关键词 氩离子抛光-扫描电镜 孔隙特征 油气成藏 沙河街组 辽河坳陷

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地层条件下页岩有机质孔隙内CO_2与CH_4竞争吸附的分子模拟 被引量：33

16

作者 王晓琦 翟增强 +4 位作者 金旭 吴松涛 李建明 孙亮 刘晓丹 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期772-779,共8页

为研究CH4与CO2分子在页岩有机质中的竞争吸附机理,以四川盆地下志留统龙马溪组页岩为研究对象,基于聚焦离子束扫描电镜及氮气吸附仪的表征结果构建了分子模拟的层柱孔隙模型,利用巨正则系综蒙特卡洛法(GCMC)研究了地层温度、压力条件... 为研究CH4与CO2分子在页岩有机质中的竞争吸附机理,以四川盆地下志留统龙马溪组页岩为研究对象,基于聚焦离子束扫描电镜及氮气吸附仪的表征结果构建了分子模拟的层柱孔隙模型,利用巨正则系综蒙特卡洛法(GCMC)研究了地层温度、压力条件下有机质纳米孔隙中CH4的吸附规律,并重点研究了CO2与CH4竞争吸附的规律。研究表明:龙马溪组页岩有机质内大量发育纳米孔隙,孔隙连通性好,是吸附气重要的储集空间;温度降低、压力升高能增加CH4吸附量,地层条件下若出现超压会显著提高CH4吸附气量;CO2具有较强的竞争吸附能力,温度与压力的共同升高使CO2与CH4选择系数迅速降低,页岩气埋深越大则CO2与CH4选择系数越低。页岩气开发在流体压力下降到一定程度时再进行CO2驱替会取得较好的效果。 展开更多

关键词 有机质孔隙 聚焦离子束扫描电镜三维成像 CH4吸附 CO2与CH4选择系数 分子模拟

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聚焦离子束扫描电镜在石油地质研究中的综合应用 被引量：29

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作者 王晓琦 金旭 +3 位作者 李建明 焦航 吴松涛 刘晓丹 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期303-319,共17页

聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM),以其高分辨率电子束成像及高强度聚焦离子束微纳米级精密加工功能,成为非常规油气储层研究的重要表征手段,推动了我国非常规油气的勘探开发进程,并促进石油地质学开启了全新的领域—纳米地质学。本文重点... 聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM),以其高分辨率电子束成像及高强度聚焦离子束微纳米级精密加工功能,成为非常规油气储层研究的重要表征手段,推动了我国非常规油气的勘探开发进程,并促进石油地质学开启了全新的领域—纳米地质学。本文重点介绍了FIB-SEM在石油地质研究中的综合应用以及创新性开发情况。FIB-SEM的二维大面积成像与三维切片-成像分析可有效解决岩石样品非均质性强的表征难题,并可对岩石内部的孔隙、微裂缝、矿物、有机质和残留油等五大要素进行全面的成像分析,为数字岩心的构建提供具有纳米级分辨率的高质量原始数据。FIB-SEM强大的微纳加工功能,为下一代储层矿物分析、地球化学微观分析等技术的开发提供了制样手段。另外,FIB-SEM可以集成多种先进分析技术,形成集高分辨率成像、物理化学测试为一体的石油地质综合分析平台,应用前景广阔。 展开更多

关键词 聚焦离子束扫描电镜 低加速电压成像 三维切片成像 微纳米加工 扫描透射显微成像

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东营凹陷沙河街组页岩油储层微观孔隙结构研究 被引量：11

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作者 田同辉 陆正元 +2 位作者 戚明辉 刘毅 冯明石 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期10-18,共9页

储层微观孔隙结构研究可为页岩油勘探开发提供依据。利用氩离子抛光-扫描电镜实验和孔隙图像储层结构参数统计方法,分析了渤海湾盆地东营凹陷沙河街组18块岩芯样品的微观孔隙发育特征。结果表明,东营凹陷沙河街组页岩油层段的孔隙类型... 储层微观孔隙结构研究可为页岩油勘探开发提供依据。利用氩离子抛光-扫描电镜实验和孔隙图像储层结构参数统计方法,分析了渤海湾盆地东营凹陷沙河街组18块岩芯样品的微观孔隙发育特征。结果表明,东营凹陷沙河街组页岩油层段的孔隙类型主要包括粒间孔、溶蚀孔、晶间孔和晶内孔,泥质粒间孔提供的面孔率贡献最大,溶蚀孔对有较高的面孔率贡献,晶间孔和晶内孔的面孔率贡献最低。页岩油储层孔隙的孔径属于纳米级和微米级,数量上纳米级孔隙占绝对优势,但储层面孔率主要由在数量上不占优势的微米级孔隙提供。因此,东营凹陷沙河街组页岩油层段的主要储集空间属于微米级孔隙。 展开更多

关键词 氩离子抛光扫描电镜 微观孔隙 面孔率 页岩油 沙河街组 东营凹陷

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不同阴极极化条件对L245的SRB腐蚀行为影响 被引量：3

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作者 李鑫 尚东芝 +2 位作者 李子墨 姜有文 陈长风 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期207-217,235,共12页

目的通过模拟试验研究SRB环境中不同极化电位下L245管线钢微生物腐蚀(MIC)行为差异,探索极化电位对MIC过程的影响规律和微观机理。方法采用静态浸泡法研究了施加4种不同极化电位条件下的L245电极试样在SRB环境中浸泡腐蚀7 d过程。利用... 目的通过模拟试验研究SRB环境中不同极化电位下L245管线钢微生物腐蚀(MIC)行为差异,探索极化电位对MIC过程的影响规律和微观机理。方法采用静态浸泡法研究了施加4种不同极化电位条件下的L245电极试样在SRB环境中浸泡腐蚀7 d过程。利用细菌计数法分析微生物膜中固着细菌数量随极化电位的变化情况,通过开路电位测量、电化学交流阻抗(EIS)技术,分析微生物膜随电位的变化情况。利用扫描电镜(SEM&EDS)和聚焦离子束扫描电镜(FIB–SEM&EDS)分析膜表面和纵截面结构变化和元素成分分布。利用激光共聚焦显微镜(CLSM)对膜下点蚀坑随电位变化情况进行了统计分析。结果弱阴极极化条件下,–0.75 V(vs.SCE)和–0.875 V(vs.SCE)明显促进了SRB的代谢活动,SRB细菌个体在材料表面的吸附和生长得到促进,膜中固着SRB数量大幅增加,细菌个体外围被硫化物和有机物覆盖,膜下点蚀程度随电位负移而加剧。–0.875 V(vs.SCE)条件下表现相对更明显。随着电位负移,膜厚逐渐增大,S、P等代谢活动元素含量随之增高。强阴极极化条件下,–1.05 V(vs.SCE)使SRB代谢活性得到抑制,固着细菌数目明显减少,点蚀现象基本消失。结论弱阴极极化作用有助于增加SRB腐蚀的倾向,强极化电位则抑制了细菌的代谢活性,减缓了点蚀。揭示了阴极极化电位通过影响膜中SRB代谢活性和数量促使点蚀程度加剧的机理。SRB代谢活性的增强和膜下点蚀的发生是SRB从金属表面直接获取电子而导致的结果。 展开更多

关键词 阴极极化 SRB微生物膜 聚焦离子束扫描电镜 膜截面 点蚀

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涡轮叶片热障涂层三维成像研究进展 被引量：3

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作者 敖波 邬冠华 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第4期20-27,共8页

热障涂层是涡轮叶片高温防护关键技术,具有典型的层状结构特征,且热障涂层服役过程中高温氧化产生热生长氧化物结构,迫切需要利用三维成像方法无损探知热障涂层内部结构。由于计算机断层成像技术能提供三维立体图像,准确再现物体内部三... 热障涂层是涡轮叶片高温防护关键技术,具有典型的层状结构特征,且热障涂层服役过程中高温氧化产生热生长氧化物结构,迫切需要利用三维成像方法无损探知热障涂层内部结构。由于计算机断层成像技术能提供三维立体图像,准确再现物体内部三维结构,是热障涂层层状结构最佳分析手段之一,在热障涂层喷涂质量评价和高温氧化监测方面具有很好的前景。重点介绍了国内外在热障涂层微米CT成像、同步辐射CT成像、聚焦离子束–扫描电镜(FIB–SEM)三维成像及热应力有限元仿真方面的进展。最后指出了热障涂层无损检测可能的发展方向。 展开更多

关键词 热障涂层 微米CT 同步辐射CT 聚焦离子束–扫描电镜(FIB–SEM) 涡轮叶片 无损检测

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