如何制备透射电子显微镜的样品?
- 发布时间:2020/8/19 13:27:37
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【仪器网 使用手册】透射电镜通常是指透射电子显微镜简称TEM,设备由照明系统、成像系统、真空系统、记录系统以及电源系统等结构组成,其可以看到在光学显微镜下无法看清的小于0.2um的亚显微结构或超微结构,是医学、生物与物理等众多领域样品观察和分析的主要方法。样品制备是电镜观察的第1步,样品制备的好坏直接影响到后面电镜分析结果的准确性。
样品制备要求:
1、粉末样品基本要求:
(1)单颗粉末尺寸应小于1μm;
(2)以无机成分为主,否则会造成电镜严重污染、高压跳掉甚至击坏高压枪;
(3)无磁性。
2、块状样品基本要求:
(1)需要电解减薄或离子减薄,获得几十纳米的薄区才能观察;
(2)如晶粒尺寸小于1μm,也可用破碎等机械方法制成粉末来观察;
(3)无磁性。
一、粉末样品的制备:
1、选择高质量的微栅网(直径3mm),这是关系到能否拍摄出高分辨率电镜照片的第1步。
2、用镊子小心取出微栅网,将膜面朝上(在灯光下观察显示有光泽的面,即膜面),轻轻平放在白色滤纸上;
3、取适量的粉末和乙醇分别加入小烧杯,进行超声振荡10~30min,过3~5 min后,用玻璃毛细管吸取粉末和乙醇的均匀混合液,然后滴2~3滴该混合液体到微栅网上(如粉末是黑色,则当微栅网周围的白色滤纸表面变得微黑,此时便适中。滴得太多,则粉末分散不开,不利于观察,同时粉末掉入电镜的几率大增,严重影响电镜的使用寿命;滴得太少,则对电镜观察不利,难以找到实验所要求粉末颗粒。)
4、等15 min以上以便乙醇尽量挥发完毕;否则将影响电镜的真空。
二、块状样品制备:
1、电解减薄方法:用于金属和合金试样的制备。
(1)块状样切成约0.3mm厚的均匀薄片;
(2)用金刚砂纸机械研磨到约120~150μm厚;
(3)抛光研磨到约100μm厚;
(4)冲成Ф3mm 的圆片;
(5)选择合适的电解液和双喷电解仪的工作条件,将Ф3mm 的圆片中心减薄出小孔;
(6)迅速取出减薄试样放入无水乙醇中漂洗干净。
注意事项:
(1)电解减薄所用的电解液有很强的腐蚀性,需要注意人员安全以及对设备的清洗;
(2)电解减薄完的试样需要轻取轻拿轻放和轻装,否则容易导致样品破碎。
2、离子减薄方法:用于陶瓷、半导体以及多层膜截面等材料试样的制备。
(1)块状样切成约0.3mm厚的均匀薄片;
(2)均匀薄片用石蜡粘贴于超声波切割机样品座上的载玻片上;
(3)用超声波切割机冲成Ф3mm 的圆片;
(4)用金刚砂纸机械研磨到约100μm厚;
(5)用磨坑仪在圆片中央部位磨成一个凹坑,凹坑深度约50~70μm,凹坑的目的主要是为了减少后序离子减薄过程时间,以提高终减薄效率;
(6)将洁净的已凹坑的Ф3mm圆片小心放入离子减薄仪中,根据试样材料的特性选择合适的离子减薄参数进行减薄。一般陶瓷样品离子减薄时间需2~3天,整个过程约5天。