掃描電子顯微鏡樣品制備需根據樣品類型(如塊狀、粉末、生物樣品等)采用不同方法,并遵循干燥、無油、導電的基本要求,以下是一些具體的方法與技巧:
一、樣品基本要求
干燥:樣品必須充分干燥,因為水蒸氣會加速電子槍陰極材料的揮發,降低燈絲壽命,同時散射電子束,增加能量分散,降低分辨能力。
無油:樣品表面不能含有有機油脂類污染物,這些污染物在電子束作用下容易分解成碳氫化物,對真空環境造成污染,降低成像質量。
導電性好:樣品必須具有良好的導電性,否則在電子束反復掃描下,樣品表面電位會升高,導致充電效應,使圖像畸變。對于不導電或導電性能差的樣品,需要噴鍍一層導電膜。
二、樣品制備方法
塊狀樣品
對于小塊或低分辨率樣品,可以直接固定在碳導電膠帶上。
對于塊體較大或需要高分辨觀測的樣品,可以采用碳/銀導電漿液進行固定,或在碳導電膠帶固定后再在其四周刷上碳膠或銀膠,以增強導電與固定作用。
塊狀樣品推薦冷凍脆斷或離子束拋光以保持截面平整,便于觀察。
粉末樣品
常規粉體可以直接利用牙簽挑起后,彈在導電膠帶上,然后用洗耳球或壓縮空氣等吹掉浮粉。
較大粉體與不導電粉體、磁性粉體,可以將液態的碳膠或銀膠刷在樣品臺上,在未干之前利用牙簽挑起粉體彈在其上,然后用洗耳球或壓縮空氣等吹掉浮粉。
小顆粒粉體、易團聚粉體或需要進行顆粒度統計的粉體,需要先利用其稀釋溶液對粉體進行稀釋超聲分散后才可進行觀測。
生物樣品
微生物樣品含水量大,質地軟,干燥脫水易變形,因此需要進行相應的前處理。通常包括取樣、固定、沖洗、脫水、置換、干燥、粘樣、噴金等步驟。
對于動植物組織樣本,需要注意避免機械損傷,取材后立即投入電鏡固定液內室溫固定,再轉移至低溫保存。
三、掃描電子顯微鏡樣品制備技巧
清洗:樣品表面常常附著灰塵、硅酸鹽或油污等污染物,需要在不破壞樣品表面構造的前提下進行清洗。
粘樣:使用導電膠帶或銀膠將樣品固定在樣品臺上時,要確保導電通路良好,避免接觸電阻過大。
鍍膜:對于不導電或導電性能差的樣品,需要噴鍍一層導電膜。鍍膜材料可以選擇金、鉑、碳等,鍍膜厚度要適中,過厚會掩蓋樣品細節。
尺寸控制:樣品尺寸應盡量小,以減少抽真空時間并避免污染。多孔材料需預先烘干或低溫加熱。
避免污染:在制備過程中要避免樣品受到污染,特別是粉末樣品要避免相互污染。