由于高濃度的瓊脂糖濃度會(huì)影響部分活體樣本的發(fā)育和狀態(tài),瓊脂糖濃度太低又會(huì)影響樣品的穩(wěn)定性,此時(shí),我們可以選擇將樣品圍封在FEP管中。
適合樣品:折射率和FEP、瓊脂糖相似的樣品,如斑馬魚、果蠅、線蟲、擬南介等。
樣品大小:平臺(tái)配有不同規(guī)格的FEP管,具體圍封方式類似于包埋方式。
圍封樣品模式圖
掃描電鏡可以采集多種不同類型的信號(hào)用于成像和分析,其中二次電子(SE)和背散射電子(BSE)信號(hào)是基本也是常見的兩種信號(hào)類型。
不同廠家和型號(hào)的電鏡在采集SE,BSE信號(hào)時(shí)所用的探測(cè)器都具有各自特的技術(shù),但旁置式二次電子探測(cè)器和極靴下背散射電子探測(cè)器在架構(gòu)和工作原理方面相對(duì)固定,應(yīng)用也很廣泛,因此本文只會(huì)對(duì)旁置式二次電子探測(cè)器和極靴下背散射電子探測(cè)器進(jìn)行介紹。
蔡司熱場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡SIGMA 500采用Gemini電子束非交叉光路設(shè)計(jì),突破了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中電子束交叉三次造成能量擴(kuò)散的限制。束流適中,大大降低了色差對(duì)成像質(zhì)量的影響。鏡頭鏡筒內(nèi)置電子束加速器,無需切換減速模式即可實(shí)現(xiàn)的低電壓成像。低20V可成像,樣品類型不受限制。透鏡鏡筒物鏡采用靜電透鏡和電磁透鏡相結(jié)合的方式,在工作距離范圍內(nèi)沒有磁場(chǎng),可在高倍率下觀察磁性材料。環(huán)形二次電子探測(cè)器In-Lens安裝在鏡筒的正光路上。圓柱形一體化超大樣品室配備5軸全自動(dòng)中心樣品臺(tái),可容納直徑250mm的超大樣品。同一品牌的電子顯微鏡和光學(xué)顯微鏡可以組合觀察(可選),只有一個(gè)通用的樣品架和配套的軟件是Shuttle&Find,可以充分發(fā)揮光鏡和電子鏡各自的優(yōu)勢(shì)
使用全新樣品定位方法創(chuàng)建多視角( Multiview) 數(shù)據(jù)
使用折射率 n=1.38 的 Scale 介質(zhì)(Hama 等,Nat Neurosci 期刊,2011 年),或折射率 n=1.45 的水性澄清液(例如:CelExplorer Labs 公司生產(chǎn)的 FocusClear? 產(chǎn)品)進(jìn)行透明處理的組織來完成實(shí)驗(yàn)
使用可選的觸發(fā)界面維持生理?xiàng)l件,充分發(fā)揮成像信息和環(huán)境條件控制兩者相結(jié)合的優(yōu)勢(shì)
光透技術(shù)
掃描電子顯微鏡是利用材料表面微區(qū)的特征(如形貌、原子序數(shù)、化學(xué)成分、或晶體結(jié)構(gòu)等)的差異,在電子束作用下通過試樣不同區(qū)域產(chǎn)生不同的亮度差異,從而獲得具有一定襯度的圖像。成像信號(hào)是二次電子、背散射電子或吸收電子,其中二次電子是主要的成像信號(hào)[2]。圖3為其成像原理圖,高能電子束轟擊樣品表面,激發(fā)出樣品表面的各種物理信號(hào),再利用不同的信號(hào)探測(cè)器接受物理信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖像信息。
掃描電鏡是一種多功能的儀器、具有很多的性能、是用途為廣泛的一種儀器.它可以進(jìn)行如下基本分析:?
1、觀察納米材料
:
其具有很高的分辨率,可以觀察組成材料的顆?;蛭⒕С叽缭?.1-100nm范圍內(nèi),在保持表面潔凈的條件下加壓成型而得到的固體材料。
2、材料斷口的分析:
其景深大,圖象富立體感,具有三維形態(tài),能夠從斷口形貌呈現(xiàn)材料斷裂的本質(zhì),在材料斷裂原因的分析、事故原因的分析以及工藝合理性的判定等方面是一個(gè)強(qiáng)有力的手段。?
3、直接觀察大試樣的原始表面:
它能夠直接觀察直徑100mm,高50mm,或更大尺寸的試樣,對(duì)試樣的形狀沒有任何限制,粗糙表面也能觀察,這便免除了制備樣品的麻煩,而且能真實(shí)觀察試樣本身物質(zhì)成分不同的襯度(背散射電子象)。
4、觀察厚試樣:
其在觀察厚試樣時(shí),能得到高的分辨率和真實(shí)的形貌。
5、觀察試樣的各個(gè)區(qū)域的細(xì)節(jié):
試樣在樣品室中可動(dòng)的范圍非常大,可以在三度空間內(nèi)有6個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)(即三度空間平移、三度空間旋轉(zhuǎn)),這對(duì)觀察不規(guī)則形狀試樣的各個(gè)區(qū)域帶來的方便。
6、在大視場(chǎng)、低放大倍數(shù)下觀察樣品,用掃描電鏡觀察試樣的視場(chǎng)大:
大視場(chǎng)、低倍數(shù)觀察樣品的形貌對(duì)有些領(lǐng)域是很必要的,如刑事偵察和考古。?
7、進(jìn)行從高倍到低倍的連續(xù)觀察:
掃描電鏡的放大倍數(shù)范圍很寬(從5到20萬倍連續(xù)可調(diào)),且一次聚焦好后即可從高倍到低倍、從低倍到高倍連續(xù)觀察,不用重新聚焦,這對(duì)進(jìn)行分析特別方便。?
8、觀察生物試樣:
由于電子照射面發(fā)生試樣的損傷和污染程度很小,這一點(diǎn)對(duì)觀察一些生物試樣特別重要。?
9、進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀察:
如果在樣品室內(nèi)裝有加熱、冷卻、彎曲、拉伸和離子刻蝕等附件,則可以觀察相變、斷烈等動(dòng)態(tài)的變化過程。?
10、從試樣表面形貌獲得多方面資料:
因?yàn)閽呙桦娮酉蟛皇峭瑫r(shí)記錄的,它是分解為近百萬個(gè)逐次依此記錄構(gòu)成的。使得掃描電鏡除了觀察表面形貌外還能進(jìn)行成分和元素的分析,以及通過電子通道花樣進(jìn)行結(jié)晶學(xué)分析,選區(qū)尺寸可以從10μm到3μm。?
由于掃描電鏡具有上述特點(diǎn)和功能,所以越來越受到科研人員的重視,用途日益廣泛?,F(xiàn)在掃描電鏡已廣泛用于材料科學(xué)(金屬材料、非金屬材料、納米材料)、冶金、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、半導(dǎo)體材料與器件、地質(zhì)勘探、病蟲害的防治、災(zāi)害(火災(zāi)、失效分析)鑒定、刑事偵察、寶石鑒定、工業(yè)生產(chǎn)中的產(chǎn)品質(zhì)量鑒定及生產(chǎn)工藝控制等。
設(shè)備廠家
德國蔡司、日本電子、日立、FEI等
測(cè)試機(jī)構(gòu)
各大高校、科研院所等
疑難解答
1、樣品導(dǎo)電性不好的話,對(duì)成像會(huì)有什么影響?
樣品導(dǎo)電性不好會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象(也有人叫荷電現(xiàn)象)。像會(huì)有很亮很亮地方出現(xiàn)。解決辦法:減低加速電壓,用BSE探頭,或者低真空[A10]?。
2、加高壓及關(guān)高壓后放氣各有什么主意事項(xiàng)呢?
加高壓般要達(dá)到額定真空,否則氣體電離度大、損傷電子槍,但是電鏡軟件一般都已經(jīng)設(shè)置好,不到工作真空,根本加不上去高壓,所以只要能夠加高壓,也無其他特別的問題;做完電鏡關(guān)閉高壓,等30秒以上,待燈絲冷卻后再放氣為宜,主要也是為了保護(hù)電子槍。
3、SEM升樣品臺(tái)有什么主意事項(xiàng)呢?
樣品臺(tái)有它的額定移動(dòng)距離,包括平面方向和上下方向,平面方向移動(dòng)到極會(huì)有報(bào)警提示,看到提示往回移動(dòng)即可。高度方向也如此,但是要注意向上移動(dòng)時(shí),要緩慢,要防止堅(jiān)硬的試樣撞擊上方的探測(cè)器和極靴,損壞設(shè)備