使用SEM掃描電鏡觀察樣品前，對樣品處理的要求有哪些？

掃描電鏡一種常見的設備，也是一種高精密性的測試表征設備，市場上SEM掃描電鏡品牌和廠商非常的多，應用的范圍廣泛。

掃描電鏡本身是一種多功能的設備、其有很多優越的性能、特別是在鑒定分析中其是使用廣泛的一種設備。一般來講，我們使用它主要是觀察樣品表面形貌和結構，但是很多時候需要觀察的原生樣品是不適合觀測的，因此，需要對樣品進行一系列的前處理。本文就來總結一下對于觀測樣品的要求有哪些：

1、 研究樣品的表面要處理干凈

許多需要觀測的樣品表面有干擾物質，這些附著物如不清除，將掩蓋表面微細結構，*終會影響SEM掃描電鏡圖像的質量和分析，而且影響圖像美觀，比如：

活體組織

有的研究材料是從活體取下的組織，通常表面附著許多粘液(如氣管，腸道等)，組織液(如肝臟等)、血球及其他細胞成分的污染物；

灰塵粉末

有的試樣表面常附著許多污物灰塵、蠟質或覆蓋有自生的粉末，

有機油脂類污染物

有的樣品表面含有有機油脂類污染物，油污在電子束作用下很容易分解成碳氫化物，對真空環境造成極大污染。樣品表面細節被碳氫化合物遮蓋；碳氫化合物降低了成像信號產量；碳氫化合物吸附在電子束光路引起極大象散；碳氫化合物被吸附在探測器晶體表面，降低探測器效率。對低加速電壓的電子束干擾嚴重。

2、研究樣品一定要進行徹底干燥

掃描電鏡要在真空狀態下才能正常工作，而含水量高的樣品在真空的鏡筒中將可能導致以下后果：

樣品受電子束轟擊后蒸發的水蒸氣遇高能電子流，產生電而放電，引起束流大幅度波動，使圖像模，出現霧狀，或者根本不能成像；

大多數樣品在高真空中容易發生形態損傷，使研究特征皺縮，變形；

造成物鏡，鏡頭、光闌等的污染；

損壞燈絲。燈絲溫度高達2600K，碰到水蒸氣而氧化變質乃至熔斷。

由于可能導致以上的不良結果產生，所以樣品就一定要進行干燥處理，面且要徹底干燥，在進行干燥處理中要盡可能減少樣品表面形貌的變形。

但這是一項極其繁瑣的工作，雖然干燥方法在不斷改進，從原始的自然干燥、烘干干燥、冷凍干燥、真空干燥乃至現代的臨界點干燥等，但還是只能把這種變形控制在一定的范圍內，臨界點干燥被認為是一種*理想的干燥法，但仍存在大約5%的變形。

3、非導體樣品需要進行導電處理

由于電子來在樣品表面做光柵狀掃描，如果樣品導電性能不好，會在樣品上聚集電荷產生放電，有時會損傷樣品，甚至燒毀。許多樣品均不到電，因此要對樣品作導電處理，即給樣品順一層金屬膜。

為了保證這層金屬膜不會掩蓋樣品表面形貌，要嚴格控制膜的厚度。太厚，會影響極其微細結構的分辨；太薄，在觀察時會產生放電現象。一般膜厚控制在10~20 nm之間，但還要根據樣品表面凹凸和粗糙狀況及樣品性質面靈活掌握。有的樣品需要先噴碳再噴金。

4、要保護好樣品的研究面

SEM掃描電鏡的主要功能是作表面形觀察成斷面結構觀察，所以保護樣品表面成斷面的細結構是一個十分重要的問題，樣品處理的全過程都必十分注意。在清洗、固定、脫水、干燥、粘臺等各個處理環節部不能觸及成擠壓乃至傷其觀察，否則會造成人為的假象，達不到預期的研究目的。

5、要求標記物要有形態

用掃描電鏡進行細胞化學研究時，要求標記物應具有一定的形態，以便讓SEM掃描電鏡可以識別。

6、特殊樣品制備的考慮因素

掃描電鏡一般不建議觀測磁性材料，因為磁性是物質的一種屬性，任何物質理論上都有磁性，所以做測試前，嚴格來說應該測試物質磁性的強度。對于熱發射掃描電鏡，這個要求要低些；但對于場發射SEM掃描電鏡，磁性要求是很嚴格的。

如果一定要觀測此類物質，則建議對材料首先進行退磁。如果要檢測觀察弱反差機理，就要消除強反差機理（例如，形貌反差），否則很難檢測到弱的反差。當希望背散射電子衍射反差（EBSD），I和II型磁反差或其他弱反差機理時，磁性材料的磁疇特性必需消除樣品的形貌。采用化學拋光，電解拋光等，以使樣品產生一個幾乎消除形貌的鏡面。