SEM扫描电镜块状样品如何正确制备

扫描电镜是材料科学、生物医学等领域重要的表征工具，而块状样品的制备质量直接影响成像效果。本文从实际操作出发，结合导电处理、固定技巧及常见问题解析，为您提供一套完整的制备方案。

一、制备前的核心准备

1.1 明确观察目标

表面形貌：需保留样品原始结构，避免过度处理。

成分分析：需确保样品干燥且无污染，避免干扰能谱（EDS）结果。

特殊需求：如磁性样品需提前消磁，生物样品需快速固定以防止形态变化。

1.2 工具与材料清单

二、分步制备流程

2.1 样品切割与清洗

切割：

使用精密切割机将块状样品裁至≤1cm³，避免机械损伤。

生物组织建议采用“灌流清洗法”：通过动脉灌注生理盐水清除血液，再取材。

清洗：

超声清洗：频率≤40kHz，时间≤5分钟，避免样品破碎。

化学清洗：丙酮/乙醇擦拭，去除氧化层或油脂。

2.2 固定与脱水

前固定：

生物样品：2.5%戊二醛（pH7.2-7.4）浸泡2小时，4℃保存。

非生物样品：跳过此步，直接进入脱水。

脱水：

梯度乙醇脱水：30%→50%→70%→80%→90%→****（每次15分钟）。

临界点干燥：液态CO₂替代乙醇，避免表面塌陷（尤其适用于柔性材料）。

2.3 导电处理与固定

导电涂层：

真空溅射镀膜：厚度5-20nm，金（Au）或铂（Pt）适用于高分辨率成像，碳（C）适用于能谱分析。

液体导电胶：半浸没固定粉末样品，提升导电性。

样品固定：

导电胶带法：适用于金属等导电样品，粘贴后轻压确保无气泡。

碳胶/银胶加固：非导电样品需在四周刷胶，防止电荷积累。

三、关键注意事项

3.1 样品尺寸与形态

尺寸限制：样品高度≤1.5cm（物镜调节范围），平面面积≤1cm²。

形状优化：尖锐边缘需打磨，避免电子束散射干扰成像。

3.2 干燥与污染控制

彻底干燥：生物样品建议临界点干燥，非生物样品可60℃烘箱干燥。

无尘操作：佩戴无粉手套，使用镊子取样，避免汗液/油脂污染。

3.3 特殊样品处理

磁性样品：提前消磁，或使用专用样品台（如新威研选SEM气氛保护台）。

低电压模式：对高分子/生物样品，降低加速电压（1-5kV）减少辐射损伤。

四、常见问题与解决方案

正确制备SEM扫描电镜块状样品需兼顾操作规范与细节优化。通过严格控制切割、固定、导电处理等环节，并针对性解决电荷积累、干燥变形等常见问题，可显著提升成像质量。本文提供的分步指南与优化建议，旨在为科研工作者与技术工程师提供实用参考。