锂电池负极是电池储存锂的主体，在充放电过程中负极表面枝晶的形成会对电池带来安全隐患。本文通过XPS成像结合团簇离子枪对铜负极表面微晶组织及元素分布进行了分析，结果表明Li元素主要存在于电极表面，电极上的结晶物质鉴定为高氯酸锂。

印刷电路板（PCB）是电子元器件电气连接的载体，主要功能是使各种电子零组件形成预定电路的连接，起中继传输的作用，一般都依靠焊料将电子元器件组装到PCB板上。本文利用岛津电子探针显微分析仪（EPMA）对某印刷电路板无铅焊接界面及其中的裂纹缺陷进行了分析。

诱导多能干细胞( iPS Cells) 技术是指通过导入特定的转录因子将终末分化的体细胞重编程为多能性干细胞。iPS Cells 的岀现，在干细胞、表观遗传学以及生物医学等研究领域都引起了强烈的反响，使人们对多能性的调控机制有了突破性的新认识，进一步拉近了干细胞和临床疾病治疗的距离。在对活细胞进行研究时，往往需要同时获得细胞整体的形状和表面细节，因此扫描探针显微镜（SPM）成为了首选。但在对细胞这样的大面积不规整性的软样品进行SPM 观测时，会不可避免的刮伤或划破细胞表面，难以获得正常的形貌。为解决上述问题，本文采用力曲线模式，首次实现了液体环境中诱导多能干细胞和海拉细胞的无损伤SPM 观测。

液体在固液界面的行为在化学、生物、材料科学领域均具有重要应用。高定向热解石墨（HOPG）作为一种常用的二维材料表征基底，对其表面的液体进行界面结构表征具有重要意义。本文采用扫描探针显微镜（SPM）的调频模式分别表征正葵醇及十二烷在HOPG表面的界面结构。

海底多金属结核潜在的经济资源价值及科学意义受到各个国家重点关注。多金属铁锰结核的形态、结构构造、矿物种类和化学成分综合反映了结核的形成环境和生长机制。使用岛津电子探针EPMA对某地海底采集的多金属铁锰结核进行了微观形貌观察、成分分析和元素面分布特征测试。电子探针分析结果表明，该多金属铁锰结核的原始成核物质来源于海底喷发的火山岩碎屑，成核边部具有火山玻璃特征。多金属铁锰结核形成初期为一个长时期的快速生长期，其主要形貌为方向性不明显的花瓣状构造，然后叠加了沿结核生长方向扩展的纹层状形态。结核生长过程中，Mn+Ni+Cu和Fe+Co元素分布具有强烈的负相关，表明了铁锰结核生长速度的交替，反应了当时复杂多变的海洋环境。

本文使用岛津电子探针对某卡林型富砷黄铁矿和海底热液金属硫化物富铁闪锌矿中的不可见金颗粒矿物的赋存位置和形态进行了测试表征。结果显示此卡林型金矿试样中发现的金主要为不可见金，以固溶体形式存在于富砷增生环带；而热液硫化物闪锌矿的寄主矿物中金矿物为微量的包体金，经溶蚀作用后被暴露于闪锌矿晶体边界。同时根据查阅的文献，对金矿物的赋存状态及产生机制中的观点和问题进行了总结。

页岩的表面微观结构与页岩气的存储量、渗流能力息息相关，对其进行表征有助于页岩气的勘探开发及成藏机理解析。本文借助氩离子抛光技术对页岩进行表面处理，采用扫描探针显微镜（SPM）表征页岩的微观孔隙结构，并与扫描电子显微镜的表征结果进行对比，证明了SPM的技术优势。

锂电池极片是锂电池的关键构件之一，极片质量好坏直接影响到锂电池的容量、内阻、循环寿命以及安全性能。本文以某锂电池生产厂家送检的正极极片为例，利用岛津场发射型电子探针显微分析仪，通过面分析确定了含Fe杂物的精确位置；并对该杂物进行微区成分定性分析，通过与常规区域成分定性分析结果比较，明确了元素组成差异，分析结果可为排查杂物引入工艺环节提供指导。

镍基高温合金具有良好的组织结构及蠕变性能，其成分体系复杂，合金元素种类多。本文以某牌号镍基高温合金为例，对标准《GB/T 15616 金属及合金的电子探针定量分析方法》进行了验证，并对电子探针微区定量分析过程各环节控制要点，尤其是谱线选择处理技巧，进行了梳理及探讨，进而为相关从业人员提供借鉴及指导。