Das Scan-Elektronenmikroskop (SEM) bildet durch Elektronenstrahlen, die mit der Probe interagieren, und stellt hohe Anforderungen an die Leitfähigkeit, Flächenebene und Sauberkeit der Probe dar. Verschiedene Materialien müssen gezielt behandelt werden. Im Folgenden finden Sie praktische Tipps für Metall-, Nichtmetall- und Bioproben.
Metallproben: Leitfähigkeit und Oberflächenreinigung sind entscheidend
Metallproben sind gut leitfähig, aber Oberflächenoxidationen oder Verschmutzungen können die Bildgebung beeinträchtigen. Bearbeitungsschritte:
Schneiden und Einbauen: Schneiden Sie große Metallproben mit Draht oder Schleifrädern in kleine Stücke, um die Beobachtung zu erleichtern; Zerbrechliche Metalle (z. B. keramische Metalle) müssen kalt eingesetzt werden (z. B. Epoxidharz).
Mechanisches Polieren: Mit Schleifpapier (400 # bis 2000 #) grob geschliffen und anschließend mit Aluminiumoxid oder Diamantpolierpaste auf den Spiegel geworfen, um Oberflächenratzer zu reduzieren.
Reinigung: Ultraschallreinigung für 5-10 Minuten, Entfernen Sie die Polierreste und entwässern Sie mit Ethanol oder Aceton, um Oxidation zu vermeiden.
Leitfähigkeit (optional): Wenn die Probe schlecht leitfähig ist (z. B. Kohlenstoffstahl), kann eine dünne Schicht Gold (5-10 nm) oder Kohlenstofffilm beschichtet werden, um den Signalampfang zu verbessern.
Nichtmetallische Proben: Verbesserte Leitfähigkeit und Stabilität
Nichtmetalle (wie Keramik, Polymere) haben eine schlechte Leitfähigkeit und müssen sich auf den Ladungseffekt konzentrieren. Bearbeitungstechniken:
Beschichtung: Die Oberfläche wird mit Gold, Platin oder Kohlenstoffschicht (Dicke 2-20 nm) beschichtet und bildet einen leitfähigen Weg.
Trocknungsbehandlung: Biopolymerproben müssen gradientiell entwässert werden (Ethanol- oder Acetonreihe) und dann am kritischen Punkt getrocknet werden (CO2-Superkritischer Trockner), um Kontraktionsverformungen zu vermeiden.
Oberflächenleitbarkeit: Bei porösen Materialien wie z. B. Aktivkohle können die Poren mit Leitkleber oder Silbermassa gefüllt werden.
Biologische Proben: Aufrechterhaltung des Gleichgewichts zwischen Struktur und Leitfähigkeit
Biologische Proben (z. B. Zellen, Gewebe) müssen morphologische Konservierung und elektrische Leitfähigkeit berücksichtigen. Hauptschritte:
Fixierung: Fixieren Sie die Zellstruktur mit Pentadialdehyd oder Formaldehyd, um Veränderungen bei der Beobachtung zu verhindern.
Dehydration: Ethanol oder Aceton Gradient Dehydration (30% -100%) für 10-15 Minuten pro Schritt.
Trocknung am kritischen Punkt: Vermeiden Sie den Strukturzusammenbruch durch Oberflächenspannungen und bewahren Sie die dreidimensionale Form der Zelle.
Beschichtung: Spritzen Sie eine dünne Gold- oder Platinschicht (2-5nm) auf, um den Ladeeffekt zu reduzieren und gleichzeitig die Oberflächendetails zu erhalten.
Allgemeine Empfehlung: Alle Proben müssen nach der Vorbereitung mit hochreinem Stickstoff getrocknet werden, um Wasserflecken zu vermeiden; Stellen Sie vor der Beschichtung sicher, dass die Oberfläche der Probe sauber ist, sonst kann eine ungleichmäßige Beschichtung die Bildqualität beeinträchtigen. Durch gezielte Verarbeitung kann die SEM-Bildauflösung erheblich verbessert werden und verlässliche Daten für die Materialanalyse und die biologische Forschung bereitgestellt werden.