掃描式電子顯微鏡能夠提供納米級別的高分辨率圖像,其分辨率遠高于光學顯微鏡。這是因為電子束的波長比可見光短得多,能夠更清晰地觀察樣品表面的微小細節,如納米材料的顆粒尺寸、生物樣本的細胞結構等。
-立體感強:具有較大的景深,能夠在保持高分辨率的同時,獲得大視野的清晰圖像,使樣品表面的凹凸不平結構呈現出明顯的立體感,有助于更直觀地了解樣品的表面形貌和三維結構。
-樣品制備簡單:相對于透射電鏡等其他高分辨率顯微技術,對樣品的制備要求相對較低。樣品可以是塊狀、粉末、薄膜等各種形態,只需進行簡單的處理,如清潔、固定等,即可直接放入電鏡中觀察,大大減少了樣品制備的復雜性和時間成本。
-成分分析功能:配備X射線能譜儀(EDS)等附件后,不僅可以觀察樣品的表面形貌,還能夠對樣品進行微區成分分析。通過檢測樣品在電子束激發下產生的特征X射線,可以確定樣品中各種元素的種類和含量,實現對樣品的形貌和成分的同時分析。
-廣泛的應用范圍:在材料科學、生物學、醫學、地質學、物理學、化學等眾多領域都有廣泛的應用。例如,在材料科學中用于研究材料的微觀結構、表面缺陷、相變過程等;在生物學中用于觀察細胞、細菌、病毒等生物樣本的形態和結構;在醫學中可用于病理診斷、藥物研發等方面。
掃描式電子顯微鏡測定步驟:
1.樣品制備
-清潔:去除樣品表面的污染物,如灰塵、油脂等。
-固定:保持樣品的形貌,防止在后續操作中發生變形。
-脫水:對于含水分的樣品,需進行脫水處理,以避免電子束損傷。
-鍍膜:根據樣品性質選擇合適的鍍膜方法,如濺射鍍金,以增強樣品的導電性和表面成像效果。
-安裝:將處理好的樣品固定在樣品臺上,確保樣品穩定且與電子束垂直。
2.儀器預熱與參數設置
-預熱:打開掃描電子顯微鏡電源,進行預熱,使儀器達到穩定的工作狀態。
-參數設置:根據樣品的性質和觀察需求,設置合適的加速電壓、探針電流、工作距離等參數。
3.抽真空
-初級抽真空:關閉樣品室門,啟動機械泵進行初級抽真空,排除大部分空氣。
-高真空抽氣:當真空度達到一定程度后,啟動渦輪分子泵進行高真空抽氣,直至達到儀器所需的真空度。
4.加載樣品與尋址
-加載樣品:在高真空狀態下,將裝有樣品的樣品臺放入樣品室,并關閉樣品室門。
-尋址觀察:通過粗定位和細定位,找到需要觀察的樣品區域。
5.圖像觀察與采集
-觀察:開啟電子束,對樣品進行掃描觀察。通過調整焦距、亮度、對比度等參數,獲得清晰的圖像。
-采集:使用相機或計算機軟件采集圖像數據,并進行保存和處理。
6.關機與清理
-關機:關閉電子束、真空系統和電源等設備,按照儀器操作規程進行關機操作。
-清理:清理樣品室、鏡頭和儀器表面等部位,保持儀器整潔。