掃描電鏡樣品制備的 5 個(gè)注意事項(xiàng)
掃描電鏡為精密儀器，在觀察樣品前一定要重視樣品制備。如果樣品存在問(wèn)題或制樣不當(dāng)，不僅無(wú)法得到理想的效果，還會(huì)對(duì)電鏡造成損傷，影響儀器測(cè)試性能，甚至造成設(shè)備故障，造成不可挽回的損失。
掃描電鏡樣品制備的 5 個(gè)注意事項(xiàng)
1. 樣品為干燥無(wú)水固體，無(wú)易揮發(fā)溶劑；
2. 觀察面應(yīng)該清潔，無(wú)污染物；
3. 導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能好；
4. 電子束下樣品熱穩(wěn)性要好，且不會(huì)被電子束分解；
5. 磁性較強(qiáng)樣品要預(yù)先去磁。
樣品需要干燥無(wú)水、無(wú)易揮發(fā)溶劑。樣品需要放入掃描電鏡真空腔室內(nèi)，如果樣品中含水或易揮發(fā)溶劑，會(huì)在真空環(huán)境中揮發(fā)出來(lái)，水蒸氣或揮發(fā)溶劑會(huì)加速燈絲陰極材料揮發(fā)，從而極大降低燈絲壽命，甚至引起燈絲故障；大量氣體分子進(jìn)入真空腔室，亦會(huì)引起電鏡真空錯(cuò)誤，甚至造成分子泵故障；同時(shí)氣體分子會(huì)散射電子，增加電子束能量分散，降低儀器分辨能力和信噪比。
解決方案：
針對(duì)含水或易揮發(fā)溶劑樣品，需要將樣品干燥后再放入電鏡進(jìn)行觀察，為保證樣品干燥過(guò)程中表面形貌不被破壞，必要時(shí)可采用臨界點(diǎn)干燥和冷凍干燥。對(duì)于含水的生物樣品，既要保持完好的組織和細(xì)胞形貌，還要保證樣品充分干燥，因此，需要經(jīng)過(guò)化學(xué)或物理方法固定、脫水和干燥后再進(jìn)行觀察，或者利用飛納電鏡溫控樣品杯對(duì)樣品進(jìn)行成像。
奶酪掃描電鏡圖像
蘋果掃描電鏡圖像
飛納電鏡溫度控制樣品杯可以自動(dòng)控溫，適用于生物、有機(jī)等樣品，使樣品減少水分的蒸發(fā)，得以保持原貌，并且減少電子束對(duì)樣品的損傷，延長(zhǎng)觀察時(shí)間。上圖中奶酪和蘋果未經(jīng)干燥處理，直接使用溫控樣品杯觀察。
樣品觀察面需要清潔、無(wú)污染物。樣品在制備、拿取和保存過(guò)程中都要保持干凈無(wú)塵，主要污染物為灰塵、手印、人體分泌物（口水和汗液）及微量油脂等。因此，在拿取與制備樣品時(shí)需要佩戴干凈無(wú)粉手套，使用的剪刀、鑷子等制樣工具亦要保持干凈。
對(duì)于需要分析的塊狀樣品，如金屬斷口上通常會(huì)黏附油污、碎屑或粉塵等，它們除了影響觀察結(jié)果之外，還容易引起電鏡真空腔室和電子光路器件污染。
對(duì)于金相樣品，經(jīng)過(guò)環(huán)氧樹脂鑲嵌、拋磨后，其表面會(huì)黏附有拋光膏顆粒、砂紙顆粒和環(huán)氧樹脂碎屑，放入掃描電鏡觀察前，需要先用水沖洗干凈，再用乙醇等有機(jī)溶劑超聲清洗，烘干處理后即可。
制備粉末樣品時(shí)，其厚度均勻，表面平整，且量不要太多，但必須要牢固的粘貼在導(dǎo)電膠上。樣品放入掃描電鏡前需用較大氣流吹掃（推薦使用除塵氣罐或壓縮氣體），以便將未粘牢的樣品顆粒吹掉。
測(cè)試的粉末樣品個(gè)數(shù)較多時(shí)，制備過(guò)程中注意防止樣品交叉污染。切記 不要在放置電鏡房間內(nèi)吹掃樣品，以免飛起的樣品顆粒污染電鏡。
樣品導(dǎo)電導(dǎo)熱性能要好。掃描電鏡聚焦成像時(shí)，電子束直接照射樣品表面，如果樣品材料不導(dǎo)電會(huì)產(chǎn)生荷電效應(yīng)（也稱充電效應(yīng)）。負(fù)電荷電子局部積累，抑制入射電子和出射信號(hào)，引起圖像變形和位移，無(wú)法進(jìn)行聚焦。
針對(duì)不導(dǎo)電樣品，可以采用噴鍍碳或金屬以提高材料的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，同時(shí)還能增強(qiáng)樣品信號(hào)發(fā)出量。在樣品表面噴鍍導(dǎo)電膜，對(duì)能譜檢測(cè)結(jié)果有所影響，針對(duì)有些無(wú)法噴鍍的樣品，可采用低真空模式觀察樣品以緩解荷電效應(yīng)。
方糖掃描電鏡圖像樣品產(chǎn)生充電效應(yīng) 方糖掃描電鏡圖像低真空下無(wú)充電效應(yīng)
電子束下樣品熱穩(wěn)性要好，且不會(huì)被電子束分解。在掃描電鏡正常觀察圖像時(shí)，電子探針的束流通常為 na 級(jí)別，所以對(duì)于大多數(shù)樣品，受熱不是問(wèn)題。但對(duì)一些熱敏材料會(huì)出現(xiàn)損傷，觀察部位出現(xiàn)起泡、龜裂、孔洞（熱損傷），甚至有些樣品在高溫下分解，釋放氣體或物質(zhì)（熱分解），當(dāng)他們進(jìn)入電鏡內(nèi)部，勢(shì)必會(huì)影響電鏡性能，甚至引起故障。
這類樣品多為生物和有機(jī)聚合物樣品，在表面鍍膜可以提高樣品的穩(wěn)定性，觀察時(shí)也盡量選擇較小加速電壓和束流強(qiáng)度，以減少電子束對(duì)樣品的損傷。
磁性樣品 會(huì)影響電子束運(yùn)動(dòng)軌跡，導(dǎo)致圖像出現(xiàn)異常和像散現(xiàn)象。如果小的磁性顆粒沒有粘貼牢固，容易被吸入電鏡真空腔室內(nèi)部，引起電鏡污染，造成電鏡成像故障。
因此在觀察磁性材料時(shí)需要格外小心，利用壓縮氣體嚴(yán)格吹掃。針對(duì)一些較強(qiáng)磁性材料必須進(jìn)行消磁處理。
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3. 導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能好；
4. 電子束下樣品熱穩(wěn)性要好，且不會(huì)被電子束分解；
5. 磁性較強(qiáng)樣品要預(yù)先去磁。
樣品需要干燥無(wú)水、無(wú)易揮發(fā)溶劑。樣品需要放入掃描電鏡真空腔室內(nèi)，如果樣品中含水或易揮發(fā)溶劑，會(huì)在真空環(huán)境中揮發(fā)出來(lái)，水蒸氣或揮發(fā)溶劑會(huì)加速燈絲陰極材料揮發(fā)，從而極大降低燈絲壽命，甚至引起燈絲故障；大量氣體分子進(jìn)入真空腔室，亦會(huì)引起電鏡真空錯(cuò)誤，甚至造成分子泵故障；同時(shí)氣體分子會(huì)散射電子，增加電子束能量分散，降低儀器分辨能力和信噪比。
解決方案：
針對(duì)含水或易揮發(fā)溶劑樣品，需要將樣品干燥后再放入電鏡進(jìn)行觀察，為保證樣品干燥過(guò)程中表面形貌不被破壞，必要時(shí)可采用臨界點(diǎn)干燥和冷凍干燥。對(duì)于含水的生物樣品，既要保持完好的組織和細(xì)胞形貌，還要保證樣品充分干燥，因此，需要經(jīng)過(guò)化學(xué)或物理方法固定、脫水和干燥后再進(jìn)行觀察，或者利用飛納電鏡溫控樣品杯對(duì)樣品進(jìn)行成像。
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飛納電鏡溫度控制樣品杯可以自動(dòng)控溫，適用于生物、有機(jī)等樣品，使樣品減少水分的蒸發(fā)，得以保持原貌，并且減少電子束對(duì)樣品的損傷，延長(zhǎng)觀察時(shí)間。上圖中奶酪和蘋果未經(jīng)干燥處理，直接使用溫控樣品杯觀察。
樣品觀察面需要清潔、無(wú)污染物。樣品在制備、拿取和保存過(guò)程中都要保持干凈無(wú)塵，主要污染物為灰塵、手印、人體分泌物（口水和汗液）及微量油脂等。因此，在拿取與制備樣品時(shí)需要佩戴干凈無(wú)粉手套，使用的剪刀、鑷子等制樣工具亦要保持干凈。
對(duì)于需要分析的塊狀樣品，如金屬斷口上通常會(huì)黏附油污、碎屑或粉塵等，它們除了影響觀察結(jié)果之外，還容易引起電鏡真空腔室和電子光路器件污染。
對(duì)于金相樣品，經(jīng)過(guò)環(huán)氧樹脂鑲嵌、拋磨后，其表面會(huì)黏附有拋光膏顆粒、砂紙顆粒和環(huán)氧樹脂碎屑，放入掃描電鏡觀察前，需要先用水沖洗干凈，再用乙醇等有機(jī)溶劑超聲清洗，烘干處理后即可。
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