掃描電鏡拍攝技巧|如何避免掃描電鏡觀察過程中碳沉積現象
在使用掃描電鏡進行樣品觀察時,尤其是采用二次電子模式,隨著觀察時間的延長,在觀察的區域會出現一塊黑的矩形的區域。
如下圖所示,對一塊空白的鋁製樣品台進行觀察時,一段時間後降低放大倍數,發現圖像中間有一明顯的黑色矩形,91香蕉视频APP下载可以簡單的稱這種現象叫做碳沉積。
碳沉積主要原理:在掃描電鏡的樣品區往往存在一些碳氫化合物,被電子束轟擊後,會形成帶正電荷的碳離子。掃描電鏡觀察樣品時,電子束在微區掃描使得該區域電子較為富集,碳離子會向該區域富集並沉積下來,影響該區域二次電子信號的產生。
如下圖所示,在一個區域觀察一段時間後,樣品表麵出現明顯的碳沉積,顆粒表麵仿佛有層“薄膜”,影響樣品拍照效果。
碳沉積現象會影響電鏡圖像的拍攝,使得圖像清晰度下降,亦會影響能譜對輕元素分析的準確性。
如下圖所示,先對樣品某區域進行能譜分析,5、10 分鍾後再對該區域能譜分析,發現碳元素特征 X 射線峰會升高。
碳氫化合物是引起碳沉積的關鍵因素,其主要來源於以下幾方麵:
1. 樣品:樣品在製備或存儲過程中接觸到油脂等汙染物,尤其是一些機械加工的部件,加工過程能黏附有較多油脂。
在觀察之前需要用酒精等有機溶劑進行清洗幹燥。一般情況下,樣品汙染越嚴重,碳沉積現象越明顯。
2. 電鏡部件:若掃描電鏡真空係統有油泵,微量油蒸氣進入電鏡腔室,加重碳沉積。掃描電鏡使用過程中,人手可能會接觸到電鏡真空係統中的部件,並且帶入一些汙染物,或由於操作不當導致樣品汙染了這些配件。
飛納電鏡的真空係統為無油機械泵,為了排除掃描電鏡部件對碳沉積的影響,需要使用人員妥善保管樣品杯,不使用的時候需要將樣品杯保存在密封袋中或幹淨盒子中,使用過程需要佩戴手套,避免手上的油脂汙染樣品杯。
3. 操作員:無論是前期樣品製備和裝載,還是後期樣品的卸載,操作員會接觸到電鏡樣品和配件。
操作員需要佩戴手套或使用幹淨製樣工具操作。
4. 電鏡室環境:電鏡和樣品長期暴露在較多灰塵的環境中,受汙染的概率會加大,亦會加重碳沉積現象。
對於粉末樣品,不要在電鏡室中製樣,以免粉末漂浮在空氣中,增加汙染電鏡腔室的危險。