樣品觀察技巧:在使用掃描電子顯微鏡觀察樣品時(shí),掌握一些實(shí)用技巧可以獲得更理想的觀察效果。對(duì)于表面起伏較大的樣品,巧妙地調(diào)整電子束的入射角是關(guān)鍵。當(dāng)電子束以合適的角度照射到樣品表面時(shí),能夠有效減少陰影遮擋,從而更多方面地獲取樣品表面的信息。例如在觀察生物樣品的細(xì)胞表面時(shí),調(diào)整入射角可以清晰地看到細(xì)胞表面的凸起和凹陷結(jié)構(gòu) 。選擇合適的工作距離也不容忽視。工作距離較短時(shí),分辨率會(huì)相對(duì)較高,能夠觀察到更細(xì)微的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié);然而,此時(shí)景深較小,樣品表面高低起伏較大的區(qū)域可能無(wú)法同時(shí)清晰成像 。相反,工作距離較長(zhǎng)時(shí),景深增大,適合觀察大面積、形貌變化較大的樣品,比如巖石樣品的表面結(jié)構(gòu) 。在觀察過(guò)程中,還可以通過(guò)調(diào)整圖像的亮度和對(duì)比度,使圖像中的細(xì)節(jié)更加清晰可辨。比如在觀察一些顏色較淺、對(duì)比度較低的樣品時(shí),適當(dāng)增加亮度和對(duì)比度,能夠突出樣品的特征,便于分析 。掃描電子顯微鏡可對(duì)金屬腐蝕微觀過(guò)程進(jìn)行觀察,評(píng)估腐蝕程度。江蘇zeiss掃描電子顯微鏡原位測(cè)試
設(shè)備操作流程:掃描電子顯微鏡的操作流程嚴(yán)謹(jǐn)且細(xì)致。首先是樣品制備環(huán)節(jié),若樣品本身不導(dǎo)電,像大部分生物樣本和高分子材料,需進(jìn)行噴金或噴碳處理,在其表面鍍上一層 5 - 10 納米厚的導(dǎo)電膜,防止電子束照射時(shí)電荷積累影響成像 。接著,將樣品固定在樣品臺(tái)上,放入真空腔室。然后開(kāi)啟設(shè)備,對(duì)電子槍進(jìn)行預(yù)熱,一般需 5 - 10 分鐘,待電子槍穩(wěn)定發(fā)射電子束后,調(diào)節(jié)加速電壓,通常在 5 - 30kV 之間選擇合適數(shù)值,以滿足不同樣品的觀察需求。隨后,通過(guò)調(diào)節(jié)電磁透鏡,將電子束聚焦到樣品表面,再設(shè)置掃描參數(shù),如掃描速度、掃描范圍等 ,開(kāi)始掃描成像,較后在顯示屏上觀察并記錄圖像 。雙束掃描電子顯微鏡光電聯(lián)用掃描電子顯微鏡的二次電子成像,能清晰展現(xiàn)樣本表面細(xì)節(jié)。
在地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域,掃描電子顯微鏡同樣具有重要的應(yīng)用價(jià)值。它可以幫助地質(zhì)學(xué)家觀察巖石和礦物的微觀結(jié)構(gòu),如晶體的生長(zhǎng)方向、顆粒的大小和形狀,以及巖石中的孔隙和裂縫。通過(guò)分析這些微觀特征,可以推斷巖石的形成過(guò)程、地質(zhì)年代和地質(zhì)環(huán)境的變化。對(duì)于礦物的研究,SEM 能夠確定礦物的成分、晶體結(jié)構(gòu)和表面形貌,為礦產(chǎn)資源的勘探和開(kāi)發(fā)提供關(guān)鍵的信息。在古生物學(xué)方面,SEM 可以揭示化石的細(xì)微結(jié)構(gòu),如古生物骨骼的微觀形態(tài)、牙齒的磨損特征和化石植物的細(xì)胞結(jié)構(gòu),為生物的進(jìn)化和古生態(tài)環(huán)境的重建提供重要的線索。
在材料科學(xué)領(lǐng)域,掃描電子顯微鏡堪稱研究的利器。對(duì)于金屬材料,它可以清晰地揭示其微觀組織的演變過(guò)程,如在熱處理或加工過(guò)程中晶粒的生長(zhǎng)、相變和位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng);對(duì)于半導(dǎo)體材料,能夠觀察到晶體缺陷、雜質(zhì)分布以及多層結(jié)構(gòu)的界面情況;在納米材料的研究中,SEM 可以直接觀察納米顆粒的大小、形狀和團(tuán)聚狀態(tài),為材料的性能優(yōu)化和應(yīng)用開(kāi)發(fā)提供關(guān)鍵的依據(jù)。此外,它還可以用于研究材料的表面改性、腐蝕行為以及薄膜材料的生長(zhǎng)機(jī)制等,為材料科學(xué)的發(fā)展提供了豐富而深入的微觀信息。掃描電子顯微鏡可對(duì)磁性材料微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察,研究磁性能。
不同行業(yè)使用差異:不同行業(yè)在使用掃描電子顯微鏡時(shí),存在著明顯的差異。在半導(dǎo)體行業(yè),由于芯片制造工藝的精度要求極高,對(duì)掃描電子顯微鏡的分辨率要求也達(dá)到了較好。通常需要采用場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡,其分辨率要達(dá)到亞納米級(jí),才能滿足觀察芯片上微小電路結(jié)構(gòu)和缺陷的需求。例如,在 7 納米及以下制程的芯片制造中,需要精確觀察到電路線條的寬度、間距以及微小的缺陷,這就依賴于超高分辨率的掃描電鏡 。而在地質(zhì)行業(yè),更注重樣品的整體形貌和結(jié)構(gòu),對(duì)分辨率的要求相對(duì)較低,但需要較大的樣品臺(tái),以放置體積較大的巖石樣品。地質(zhì)學(xué)家通過(guò)觀察巖石樣品的表面紋理、礦物顆粒的分布等特征,來(lái)推斷地質(zhì)構(gòu)造和巖石的形成過(guò)程 。在生物醫(yī)學(xué)行業(yè),樣品往往需要特殊處理。由于生物樣品大多不導(dǎo)電且容易變形,需要進(jìn)行冷凍干燥、固定等處理,以防止樣品在觀察過(guò)程中發(fā)生變形。同時(shí),為了減少對(duì)生物樣品的損傷,通常需要采用低電壓觀察模式 。掃描電子顯微鏡可對(duì)陶瓷微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,優(yōu)化陶瓷生產(chǎn)工藝。寧波掃描電子顯微鏡探測(cè)器
掃描電子顯微鏡的真空度對(duì)成像質(zhì)量有影響,需定期維護(hù)。江蘇zeiss掃描電子顯微鏡原位測(cè)試
為了確保掃描電子顯微鏡始終保持優(yōu)異的性能和穩(wěn)定的工作狀態(tài),精心的維護(hù)和保養(yǎng)工作是必不可少的。這就像是為一位精密的運(yùn)動(dòng)員定期進(jìn)行身體檢查和保養(yǎng)一樣,需要細(xì)致入微且持之以恒。定期清潔電子光學(xué)系統(tǒng)是維護(hù)工作的重要一環(huán),因?yàn)槟呐率俏⑿〉幕覊m顆?;蛭廴疚锒伎赡芨蓴_電子束的正常運(yùn)行,影響圖像質(zhì)量。檢查和維護(hù)真空密封部件同樣至關(guān)重要,確保系統(tǒng)能夠維持高真空環(huán)境,防止電子束散射和樣品氧化。對(duì)探測(cè)器進(jìn)行定期校準(zhǔn)和靈敏度檢測(cè),以保證其能夠準(zhǔn)確、高效地捕捉到微弱的信號(hào),是獲取高質(zhì)量圖像的關(guān)鍵。此外,對(duì)機(jī)械部件進(jìn)行定期的潤(rùn)滑、緊固和調(diào)試,防止出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)誤差和機(jī)械故障,也是保障儀器正常運(yùn)行的重要措施。同時(shí),及時(shí)更新儀器的軟件和硬件,使其能夠跟上科技發(fā)展的步伐,適應(yīng)不斷提高的技術(shù)要求和研究需求,也是確保掃描電子顯微鏡始終保持較好性能的必要手段。江蘇zeiss掃描電子顯微鏡原位測(cè)試