扫描电子显微镜样品制备需根据样品类型(如块状、粉末、生物样品等)采用不同方法,并遵循干燥、无油、导电的基本要求,以下是一些具体的方法与技巧:
一、样品基本要求
干燥:样品必须充分干燥,因为水蒸气会加速电子枪阴极材料的挥发,降低灯丝寿命,同时散射电子束,增加能量分散,降低分辨能力。
无油:样品表面不能含有有机油脂类污染物,这些污染物在电子束作用下容易分解成碳氢化物,对真空环境造成污染,降低成像质量。
导电性好:样品必须具有良好的导电性,否则在电子束反复扫描下,样品表面电位会升高,导致充电效应,使图像畸变。对于不导电或导电性能差的样品,需要喷镀一层导电膜。
二、样品制备方法
块状样品
对于小块或低分辨率样品,可以直接固定在碳导电胶带上。
对于块体较大或需要高分辨观测的样品,可以采用碳/银导电浆液进行固定,或在碳导电胶带固定后再在其四周刷上碳胶或银胶,以增强导电与固定作用。
块状样品推荐冷冻脆断或离子束抛光以保持截面平整,便于观察。
粉末样品
常规粉体可以直接利用牙签挑起后,弹在导电胶带上,然后用洗耳球或压缩空气等吹掉浮粉。
较大粉体与不导电粉体、磁性粉体,可以将液态的碳胶或银胶刷在样品台上,在未干之前利用牙签挑起粉体弹在其上,然后用洗耳球或压缩空气等吹掉浮粉。
小颗粒粉体、易团聚粉体或需要进行颗粒度统计的粉体,需要先利用其稀释溶液对粉体进行稀释超声分散后才可进行观测。
生物样品
微生物样品含水量大,质地软,干燥脱水易变形,因此需要进行相应的前处理。通常包括取样、固定、冲洗、脱水、置换、干燥、粘样、喷金等步骤。
对于动植物组织样本,需要注意避免机械损伤,取材后立即投入电镜固定液内室温固定,再转移至低温保存。
三、扫描电子显微镜样品制备技巧
清洗:样品表面常常附着灰尘、硅酸盐或油污等污染物,需要在不破坏样品表面构造的前提下进行清洗。
粘样:使用导电胶带或银胶将样品固定在样品台上时,要确保导电通路良好,避免接触电阻过大。
镀膜:对于不导电或导电性能差的样品,需要喷镀一层导电膜。镀膜材料可以选择金、铂、碳等,镀膜厚度要适中,过厚会掩盖样品细节。
尺寸控制:样品尺寸应尽量小,以减少抽真空时间并避免污染。多孔材料需预先烘干或低温加热。
避免污染:在制备过程中要避免样品受到污染,特别是粉末样品要避免相互污染。