掃描電鏡(SEM)是一種多功能的工具，在大部分時(shí)候，無需什么樣品制備，即可提供各種樣品的納米級(jí)信息。而在某些情況下，為了獲得更好的掃描電鏡圖像，掃描電鏡有必要結(jié)合噴金儀(離子濺射儀)使用。

掃描電鏡噴金的意義

掃描電鏡噴金幾乎可以對(duì)所有類型的樣本進(jìn)行圖像處理，陶瓷、金屬、合金、半導(dǎo)體、聚合物、生物樣品等。然而，某些特定類型的樣品更具有挑戰(zhàn)性，并且需要操作者進(jìn)行額外的樣品制備，以便借助掃描電鏡噴金收集高質(zhì)量圖片。這些額外的步驟包括在樣品中表面濺射一個(gè)額外的導(dǎo)電薄層材料，如金、銀、鉑或鉻等。

掃描電鏡需要濺射噴金的樣品

使用掃描電鏡噴金前需要噴金的第一類樣品是電子束敏感樣品。這類樣品主要是生物樣品，但也可能是其他種類，例如塑料材料。掃描電鏡噴金中的電子束具有較高能量，在與樣品的相互作用過程中，它以熱的形式將部分能量傳遞給樣品。如果樣品是由電子束敏感的材料制成，那么，這種相互作用會(huì)破壞部分甚至整個(gè)樣品結(jié)構(gòu)。在這種情況下，用一種非電子束敏感材料制成的表面鍍層就可以起到保護(hù)層作用，防止此類損傷。

掃描電鏡另一類經(jīng)常需要濺射噴金的是非導(dǎo)電材料。由于它們的非導(dǎo)電性，其表面帶有“電子陷阱”的作用。這種表面上的電子積累被稱為“充電”，為了消除充電效應(yīng)，一種常見的解決該問題的的方法是降低樣品腔的真空度。這樣可以在樣品表面附近引入帶有正電荷的分子。它們與充電電子相互中和，從而消除充電效應(yīng)。這已經(jīng)被證明是一種行之有效的方法。然而，真空室中引入的空氣分子會(huì)干擾電子束，影響圖像質(zhì)量。因此，為了追求高質(zhì)量的掃描電鏡噴金圖像，則建議選擇使用磁射噴金;鍍層充當(dāng)一個(gè)導(dǎo)電通道，使充電電子可以從材料中轉(zhuǎn)移走。

在某些情況下，濺射噴金的樣品制備技術(shù)可用于提高圖像的質(zhì)量和分辨率。由于其優(yōu)良的高導(dǎo)電性，在掃描電鏡成像時(shí)，濺射材料可以增加信噪比，從而獲得更好的成像質(zhì)量。

掃描電鏡濺射噴金的缺點(diǎn)

由于操作簡(jiǎn)單方便，在使用濺射噴金時(shí)，幾乎沒有什么顧慮。只是在開始時(shí)，用戶需要摸索最佳參數(shù)以獲得最佳噴金效果。另外，濺射噴金有一個(gè)更重要的缺點(diǎn)：噴金后表面不再是原始材料，元素的襯度信息會(huì)發(fā)生丟失。

在某些極端情況下，它可能會(huì)導(dǎo)致表面形貌失真或呈現(xiàn)樣品的虛假成分信息。然而，在大多數(shù)情況下，只要選擇合理的噴金參數(shù)，操作者既能夠獲得高質(zhì)量的成像，又不會(huì)損失樣品的原始信息。

哪些材料可以作為樣品的鍍層材料?

最常用的濺射材料是金屬，因?yàn)樗膶?dǎo)電性高，顆粒尺寸相對(duì)較小，可以得到高分辨率成像。此外，如果需要EDX分析，掃描電鏡操作者通常會(huì)將碳鍍?cè)谒麄兊臉悠飞?，因?yàn)樘嫉腦射線峰不會(huì)與其他元素的峰值發(fā)生沖突。如今，當(dāng)需要超高分辨率成像時(shí)，還可以使用其他晶粒組織細(xì)小的濺射材料，如鎢、銥或鉻等。另一些鍍層材料如鉑、鈀和銀，則具有可逆性的優(yōu)點(diǎn)。

2019-03-11 17:40:43 4708次 http://www.yiqi.com/daogou/detail_2624.html 熱門標(biāo)簽：
掃描電鏡從原理上講就是利用聚焦得非常細(xì)的高能電子束在試樣上掃描，激發(fā)出各種物理信息。通過對(duì)這些信息的接受、放大和顯示成像，獲得測(cè)試試樣表面形貌的觀察。

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掃描電鏡通過電子束在樣品上進(jìn)行逐點(diǎn)掃描，獲得三維立體圖像，圖像觀察視野大、景深長(zhǎng)、富有立體感。在觀察樣品表面形貌的同時(shí)，進(jìn)行晶體學(xué)分析及成分分析。

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掃描電鏡是一種具有多項(xiàng)用途，應(yīng)用最為廣泛的新型電子光學(xué)儀器。掃描電鏡具有制樣簡(jiǎn)單、放大倍數(shù)可調(diào)范圍寬、圖像的分辨率高、景深大等特點(diǎn)。而在其制樣過程中，鍍膜是非常關(guān)鍵的一步，特別是對(duì)于不導(dǎo)電的材料。

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加速電壓是掃描電鏡技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)重要術(shù)語。加速電壓使電子束加速而獲得能量，其范圍為0.2~30KV，一般高壓指用20KV，低壓指小于10KV。其值越大，電子束能量越大，反之亦然。

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掃描電鏡是利用精細(xì)聚焦的電子束照射在樣品表面，電子束與樣品相互作用產(chǎn)生各種信號(hào)，其中包括二次電子、背散射電子、特征X射線等不同能量的光子，這些信號(hào)經(jīng)相應(yīng)的探測(cè)器接收，用于研究各種材料的微觀形貌;配上能譜儀、波譜儀等附件，可對(duì)材料元素成分進(jìn)行分析。

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