扫描电子显微镜样品制备

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扫描电镜制样

扫描电镜制样

扫描电子显微镜(SEM)常规样品制备技术SEM常规制样方法(一)——试样的取材、固定、脱水和置换一、实验目的掌握扫描电镜制样过程:从取材、固定、脱水、置换、干燥、喷涂这一过程中样品怎样保持生活状态,从而得出接近生活状态的样品。

二、实验原理不论动物或植物组织,要求取材时操作必须快速,组织表面要清洁,必要时需超声波清洗,原理同TEM取材,但需强调的是SEM观察表面结构,所以应注意表面结构的清洁、完整和电镜下反应真实的形貌。

取材时动作要快、轻、准、大小在1mm-1cm之间,所用的器械要锋利、洁静,避免任何牵拉和挤揉样品表面的损伤,常用的固定剂有2-4%戊二醛和1%锇酸。

三、实验器材样品(动物或植物)、双面刀片、培养皿、l.5ml离心管、牙签、2-4%戊二醛、1%锇酸、0. 1M PBS缓冲液,乙醇、乙酸异戊酯。

四、实验步骤1、取材要求动作轻、迅速、准确,为了保持生活状态,应在固定前清洗掉表面杂质,即,迅速将标本放在PBS缓冲液中冲洗,也可超声波器中超10s-30s,使样品所带的污物除去(如:气管内壁上的粘液、植物叶上的灰尘等)。

2、固定(前固定)经过清洗的样品迅速投入2-4%戊二醛囤定液中,间歇振荡且室温固定约2-4小时即可。

样品固定的目的:使样品细胞的微细结构完整真实地保存下来。

如果样品没有很好地固定,那么样品在脱水时可能变形,破坏了样品的生活状态,也就是说,固定不好的材料,电镜下不能反映真实结构,所以这一步很重要。

3、冲洗0. 1M PH7.2 PBS缓冲液洗:30分钟中间换3-4次,因戊二醛与锇酸反应生成细微的沉淀,所以在后固定之前,用0. IM PBS缓冲液洗去多余的戊二醛之后,样品才可能进入锇酸固定液。

4、后固定:1%四氧化锇后固定1-2小时。

5、冲洗:重蒸水冲洗30分钟中间换3-4次,因四氧化锇与乙醇反应,所以在脱水前充分洗去残留的四氧化锇,样品才能进行脱水。

6、脱水脱水剂为乙醇,室温进行为了减少人工损伤,需要梯度脱水:30%、50%、70%、80%、90%、95%、100%,每级15-20分钟,如果是动物样品,脱水时间可5-10分钟,脱水要充分完全地进行直到除尽样品中的水份为止,最后100%乙醇要重复2-3次,保证样品绝对无水。

扫描电子显微镜生物样品制备和观察细胞生物学实验报告

扫描电子显微镜生物样品制备和观察细胞生物学实验报告

扫描电子显微镜生物样品制备和观察细胞生物学实验报告实验目的:1.了解和掌握扫描电子显微镜(SEM)的基本原理和操作方法;2.掌握生物样品制备的基本技术;3.观察细胞的形态和结构。

实验器材:1.扫描电子显微镜;2.生物样品(如细胞培养物,植物片段等);3.组织固定液(如PBS,甲醛等);4. 缓冲液(如Na-cacodylate缓冲液);5.高渗透液(如乙基醇);6.导电性涂层(如金属薄膜);7.脱水液(如丙酮);8.SEM样品支架;9.电子显微镜图像分析软件。

实验步骤:1.样品固定和固定液去除a.取少量的细胞培养物或植物片段放入带有组织固定液的离心管中,固定液的浓度和反应时间可以根据实验需要来确定;b.在固定液条件下,将样品固定在一个特定的位置,确保样品在固定过程中不移动;c.将固定液倒掉,用缓冲液(如PBS)冲洗样品,以去除残留的固定液。

2.导电涂层和脱水a.将样品转移到一个干燥器皿中,加入导电涂层溶液,使样品表面均匀覆盖一层导电涂层;b.进行脱水过程,通常使用各种浓度的酒精(如乙醇)或丙酮作为脱水液。

3.样品固定在SEM样品支架上a.将样品放在SEM样品支架上,并用夹子将其固定;b.根据需要,可以在样品上覆盖一层金属薄膜以提高导电性。

4.样品装入扫描电子显微镜a.将SEM样品支架放入扫描电子显微镜的样品舱中;b.根据需要,可以进行微调或者变焦。

5.SEM图像获取和分析a.在扫描电子显微镜中选择适当的电压和电流,并调整对比度和亮度等参数;b.通过扫描电子显微镜图像分析软件,进行图像采集和分析;c.观察细胞的形态和结构,并记录相关的数据和观察结果。

实验结果:根据实验设定的条件和样品制备的方法,可以观察到细胞的形态和结构。

例如,可以观察到细胞的核、细胞质、细胞壁、纤毛等细微结构,通过比较和分析不同样品之间的差异,可以对细胞生物学进行进一步的研究。

实验注意事项:1.在样品制备过程中,要注意操作的干净和无菌,以防止外源性污染;2.在样品固定和处理过程中,要防止样品的移动和破损;3.在样品加入SEM样品支架之前,要确保样品已经完全脱水,并覆盖了足够的导电涂层;4.在SEM图像获取过程中,要注意合适的电压、电流和对比度等参数的设置,以保证图像的质量;5.实验过程中,注意正确使用SEM设备,遵守相关的安全规定。

场发射扫描电镜的样品制备和操作步骤

场发射扫描电镜的样品制备和操作步骤

场发射扫描电镜的样品制备和操作步骤场发射扫描电镜(Field Emission Scanning Electron Microscopy)是一种高分辨率的电子显微镜技术,可用于观察和分析各种材料的表面形貌和微观结构。

为了获得清晰的显微图像,样品制备和操作步骤非常重要。

一、样品制备1. 样品的选择:场发射扫描电镜适用于不同种类的材料,如金属、陶瓷、聚合物等。

选择合适的样品很关键,它应具备研究对象的特性,并且能够承受电子束的辐照。

2. 样品的固定:为了保持样品的形状和结构不变,通常需要将其进行固定。

对于固态材料,可以使用金属夹片或导电胶进行固定。

对于液态材料,可以将其冷冻或凝胶化,以保持其形状。

3. 样品的切割和打磨:有时候,需要将样品切割成适当的尺寸,以便放入样品架中。

这可以通过使用金刚石切割机、电解或机械研磨仪器等设备来完成。

4. 样品的真空处理:在将样品放入场发射扫描电镜前,通常需要将其进行真空处理。

这可以通过将样品放入真空干燥器中、在低压下进行加热或冷冻干燥来完成。

真空处理有助于去除空气中的水分和气体,以减小背景干扰。

二、操作步骤1. 打开电镜系统:在开始操作前,需要将场发射扫描电镜系统打开并进行预热。

预热时间通常需要几十分钟,以保证系统内部达到稳定的工作温度。

2. 放置样品:将样品放置在样品架上,并确保其良好接触。

对于粉末状样品,可以使用导电胶将其固定在样品支架上。

对于固态样品,可以使用金属夹片固定在样品架上。

3. 调整显微镜参数:通过调整电子束能量、聚焦、工作距离等参数,来优化扫描电子显微镜的成像质量。

这些参数的选择取决于样品的特性和所需的分辨率。

4. 开始观察:一切准备就绪后,可以开始观察样品。

通过控制电子束的扫描和探测系统,可以获得样品的表面形貌和微观结构的信息。

在观察过程中,要注意避免样品表面的污染和损坏。

5. 数据分析:场发射扫描电镜获得的图像可以进一步进行数据分析。

可以通过对图像进行增强、测量尺寸和形状、进行结构分析等手段,来得到更详细的样品信息。

扫描电镜SEM样品制备

扫描电镜SEM样品制备
主要优点: 景深长,所获得的图像立体感强,可用来观察生物 样品的各种形貌特征。
二、实验用品
1. 材料
2.
植物的的根、茎、叶或动物的脏器等。
3. 2. 试剂
4.
丙酮、乙醇、2%戊二醛溶液、1%锇酸、
磷酸缓冲液、醋酸异戊酯、液体二氧化碳、导
电胶等。
5. 3. 器材
6.
扫描电镜、 临界点干燥法、真空喷镀仪、
6. 样品的干燥
常规临界点干燥法。
临界点干燥法
• 临界点干燥法是一种消除了物相界面(液相/气相),也就是 消除了表面张力来源的干燥方法。这种方法由于没有表面 张力的影响,所以样品不易收缩和损伤。具体处理步骤如 下:
• 装样: 将样品从醋酸异戊酯中挑入(或倒入)样品笼中,用 滤纸吸去样品笼外围的醋酸异戊酯,然后连笼移入仪器的 样品杯(高压容器)内,盖上盖并拧紧以防漏气。(注:在装 样前,应先打开仪器电源,将温度调节设定在0℃处预冷 10~15min,以保证液态二氧化碳有足够量进入样品杯中)。
• 排气:在保持温度不变的条件下(即不关电源),打开流量 计的排气阀门,以1.0~1.51/min的速度排气(速度慢些 更好)。约经45~60min后,排气完毕,样品杯的压力下降 到零,将温度调节至室温约5rain后,即可取出样品装台镀 膜(若不能立即装台,应置于干燥器内保存)。
临界点干燥操作时的注意事项: • 在样品放进样品杯前,样品杯应预先冷却至0~10℃。 • 样品不宜过湿,但也不能让其表面干涸,应在半干半湿时
离子溅射镀膜法:
在低真空中进行辉光放电时,由于离子冲击,阴极金 属物质有飞溅现象称为溅射。利用离子溅射仪对样品进行 金属镀膜的方法,称为溅射镀膜法。溅射镀膜法的装置很 简单,主要由真空部分(真空泵)和溅射部分(真空罩)组成, 在真空罩内装有阴极和阳极,阴极对着阳极的一面装有用 于溅射用的金属靶(黄金靶、铂靶、白金靶或钯靶等),样 品放在阳极的样品座上面。当真空罩内的真空度抽到10~ 1Pa时,在阴极与阳极之间加上1000~3000V的直流电压, 两极之间产生弧光放电的电场。在电场的作用下,罩内残 余的气体分子被电离为正离子和电子,正离子被阴极吸引 轰击金属靶,激发出金属颗粒和电子,并被阳极吸引附着 在样品表面而形成金属导电膜。

扫描电子显微镜对样品的要求及样品的制备

扫描电子显微镜对样品的要求及样品的制备

扫描电子显微镜对样品的要求及样品的制备扫描电子显微镜是一种大型的分析仪器,主要功能是用于固态物质的形貌显微分析和对常规成分的微区分析,广泛应用于化工、材料、医药、生物、矿产、司法等领域.由于其价格昂贵及特殊的工作原理,它对样品制备有着较高的要求,样品的制备好坏,直接影响着样品分析是否成功,为此,本文着重介绍一下扫描电子显微镜应用中有关样品制备的相关知识和技术.1 扫描电子显微镜对样品的要求(1)样品必须是无毒、无放射性的物质,以保证工作人员的人身安全.(2)样品可以是块状、片状、纤维状;也可以是颗粒或粉末状,无论是什么样的样品都不能是有机挥发物和含有水分.如果将含有水分的样品放在镜筒内能产生三种严重不良后果:一是当真空达不到要求强行通高压时,其产生的水蒸汽遭遇高能电子流产生电离而放电引起束流大幅度波动,使所成的像模糊,或根本不能成像;二是造成镜筒污染;三是损坏灯丝,当高能电压通过灯丝时,温度高达2000Ο,碰到水蒸汽而氧化变质或熔断,因此,应先烘干样品中的水分.(3)无论是块状样品,还是粉末颗粒状样品,其化学、物理性质要稳定,在高真空中的电子束照射下,都要能保持成分稳定和形态不变.(4)表面受到污染的样品,要在不破坏样品表面结构的前提下,进行适当清洗、烘干.(5)无论是样品的表面,还是样品新断开的断口或断面,一般不需要进行处理,以保持其原始的结构状态.(6)对磁性样品要预先去磁,以免观察时电子束受到磁场的影响.(7)粉末样品要适量,不易过多;块状样品大小要适合仪器专用样品底座的尺寸,不能过大.一般小的样品座Φ3~5mm,大的样品座为Φ30~50mm,以分别用来放置不同大小的样品,样品的高度一般限制在5~10mm左右.2 样品的制备技术2.1 块状样品的制备对于块状导电样品,基本上不需要进行什么制备,只要其大小适合电镜样品底座尺寸大小,即可直接用导电胶带把样品黏结在样品底座上,放到扫描电镜中观察,为防止假象的存在,在放试样前应先将试样用丙酮或酒精等进行清洗,必要时用超声波清洗器进行清洗.对于块状的非导电样品或导电性较差的样品,要先进行镀膜处理,否则,样品的表面会在高强度电子束作用下产生电荷堆积,影响入射电子束斑和样品发射的二次电子运动轨迹,使图像质量下降,因此这类样品要在观察前进行喷镀导电层的处理,在材料表面形成一层导电膜,避免样品表面的电荷积累,提高图象质量,并可防止样品的热损伤。

扫描电镜基本操作

扫描电镜基本操作

扫描电镜基本操作扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)是一种高分辨率的显微镜,可以对样品表面进行扫描,获得高清晰度、高放大倍数的图像。

下面将介绍扫描电镜的基本操作流程。

1.准备工作:a.打开电镜室门,确保电镜室的温度和湿度处于适宜范围内。

b.穿戴好实验室所需的个人防护装备,如手套、护目镜和实验服等。

c.打开电镜主机的电源,等待电镜系统启动完成。

2.样品制备:a.选择适当的样品,并将其切割成小块,大小约为2-5毫米。

b.将样品固定在样品架上,并使用导电胶固定好。

c.将样品架放入样品台的样品仓中,并调整好样品的位置。

3.调节参数:a. 调节电子束对准仪(Electron Beam Alignment):使用电子束对准仪对电子束进行调节,使其准直,并使束斑圆形对称。

b.调节电镜放大倍数:根据样品的大小和需要的分辨率,选择合适的放大倍数。

c. 调节工作距离(Working Distance):调节样品与电子枪的距离,以获得最清晰的图像。

4.图像获取:a. 打开电子枪(Electron Gun)和电子镜(Objective Lens),调节电子束的亮度和对比度,使图像清晰可见。

b.调节扫描线圈和透镜电流,根据需要调整图像的聚焦和深度。

c.使用电子束扫描样品表面,通过检测电子的散射信号,生成图像。

d.调整扫描速率和扫描模式,以获得更多的图像细节。

5.图像处理:a.将图像转移到计算机上,进行存储和分析。

b.使用图像处理软件对图像进行增强、增加对比度、调整亮度等操作,以改善图像质量。

c.使用测量工具对图像中的尺寸、表面形貌等进行检测和分析。

6.清洁和保养:a.使用真空泵或气体吹枪等清理系统内的灰尘和杂质,以保持显微镜的清洁。

b.对电子枪和电子镜等关键部件进行定期维护和清洁,以保证其正常运行和寿命。

以上是扫描电子显微镜的基本操作流程。

在实际操作中,还需要根据具体的样品和要求进行一些细微的调整和处理。

扫描电镜的样品制备

扫描电镜的样品制备

扫描电镜的样品制备
扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)是一种高分辨率的显微镜,对于复杂的样品结构、微观形态和表面形貌的分析非常有用。

然而,要获得良好的扫描电镜显像效果,样品的制备至关重要。

下面将介绍几种常用的扫描电镜样品制备技术。

1. 金属喷涂法
金属喷涂法是扫描电镜样品制备的经典方法。

该方法使用金属喷涂仪将金属颗粒喷在样品表面,使其形成一层均匀、导电性良好的金属膜,以便在扫描电镜中观察样品的表面结构。

该方法适用于非导电样品,如细胞、生物组织、聚合物等。

2. 离子切割法
离子切割法利用离子切割机将样品切割成纤细的薄片,以便于在扫描电镜中观察。

这种方法适用于非常薄的样品,如材料薄片、芯片等。

它可以提供非常高分辨率的图像,并且可以通过纵向切割获得样品的三维结构。

3. 冷冻切片法
冷冻切片法是一种用于生物样品的扫描电镜制备方法。

该方法使用超低温技术将样品冻结,并使用超薄刀片切割成极薄的切片,通常为50~200纳米。

这可以保留样品的水感性和原始形态,并使其在扫描电镜中观察更加清晰。

4. 化学蚀刻法
化学蚀刻法是用于金属样品的扫描电镜制备方法。

该方法使用酸或碱对样品表面进行蚀刻,以去除不需要观察的材料,形成清晰的样品结构。

该方法适用于金属薄膜、晶体和合金等金属材料。

总之,良好的扫描电镜样品制备是获得高品质扫描电镜图像的关键。

每种样品都有其独特的制备方法,为了获得最好的结果,在选择合适的制备方法时需要谨慎选择。

扫描电子显微镜生物样品制备与观察细胞生物学实验报告

扫描电子显微镜生物样品制备与观察细胞生物学实验报告

扫描电子显微镜生物样品制备与观察细胞生物学实验报告实验目的:通过使用扫描电子显微镜(SEM),观察并比较不同生物样品的细胞结构和形态特征。

实验材料:-不同种类的生物样品(如植物叶片、昆虫翅膀、细菌培养物)-10%磷酸盐缓冲液(PBS)-2.5%葡萄糖溶液-电镜显微镜台-SEM样品支架-SEM扫描电镜实验步骤:1.收集各种生物样品,并用PBS润湿样品表面,以去除杂质。

2.将样品放置在SEM样品支架上,用细菌镊子小心地将样品固定在支架上。

3.将SEM样品支架放入SEM扫描电镜中,并调节扫描电镜的参数,如电子束的加速电压和信号放大倍数。

4.将SEM样品支架移动到扫描电镜中心位置,并确保样品表面与电子束的垂直距离适当。

5.打开电子束,在视野范围内找到有代表性的细胞区域,并通过调整焦距和扫描速度来获取清晰的图像。

6.在观察过程中,可以尝试不同的电子束参数,以获得最佳的样品成像效果。

7.观察并记录每个样品的细胞结构和形态特征,注意细胞的大小、形状和细胞器的位置等。

实验结果与讨论:通过SEM观察,我们可以清晰地看到植物叶片的气孔细胞和叶绿体的内部结构。

气孔细胞呈现出多边形的形状,并且表面布满微小的细管,这些细管是用于气体交换的通道。

叶绿体则呈现出椭圆形,并且具有叶绿素颗粒的特征,这些颗粒是光合作用中的关键结构。

昆虫翅膀的观察结果显示,翅膀表面有许多微小的鳞片组成,这些鳞片具有复杂的纹理和形状。

昆虫通过这些鳞片可以完成特定的功能,如飞行和保护。

SEM的使用使我们能够更加详细地观察到翅膀表面的微观结构。

细菌样品的观察结果显示,细菌呈现出不规则形状的胞体,表面光滑且有不规则的突起。

通过SEM的高放大倍数,可以看到细菌细胞壁的纹理和孔隙结构,这些结构可能与细菌的生长和代谢有关。

通过SEM观察不同生物样品的细胞结构和形态特征,可以增进我们对细胞生物学的理解。

SEM的高分辨率能力使我们能够观察到细胞的微观结构,从而对细胞的功能和相互作用有更深入的认识。

实验三扫描电子显微镜样品制备及观察

实验三扫描电子显微镜样品制备及观察

实验三扫描电子显微镜样品制备及观察实验三主要涉及扫描电子显微镜样品制备和观察过程。

以下是一个超过1200字的实验报告范例:实验目的:1.学习和掌握扫描电子显微镜样品制备的基本步骤;2.观察不同类型的样品在扫描电子显微镜下的显微结构。

实验仪器和材料:1.扫描电子显微镜2.不同类型的样品,如金属材料、生物组织等3.乙醇、丙酮、石蜡等制片材料4.水平切割机、镊子、显微刀等制备材料实验步骤:1.样品制备将所需观察的不同类型样品准备好,并进行特定处理。

例如,对于金属材料,首先使用水平切割机将样品切成薄片,然后使用显微刀去除杂质,并在样品表面涂上一层金属导电层以提高扫描电子显微镜的信号捕获效果。

对于生物组织样品,通常需要将其固定在石蜡中,并使用微刀将其切成薄片。

2.样品固定根据不同样品的特点,采取相应的方法将其固定在样品台上。

对于金属材料样品,通常使用夹子将其固定在样品台上。

对于生物组织样品,可以将其固定在样品台上,或者使用特殊的制备夹具将其固定在样品台上。

3.干燥处理在进行样品观察之前,必须将样品彻底干燥。

对于金属材料样品,可以使用乙醇或丙酮进行水分去除。

对于生物组织样品,通常需要进行石蜡溶解和再结晶等步骤,并使用有机溶剂将其干燥。

4.扫描电子显微镜观察将已干燥的样品放入扫描电子显微镜中,调整显微镜的参数,如电压、放大倍数和束缚电流等,以获得最佳的观察效果。

通过浏览不同区域,并调整焦距等参数,可以观察样品的微观结构。

5.记录观察结果使用扫描电子显微镜观察所选样品,并记录观察结果,包括样品的表面形貌、微观结构和颗粒分布等。

实验结果与讨论:在本次实验中,我们观察了不同类型的样品,如金属材料和生物组织样品。

通过使用扫描电子显微镜,我们可以清晰地观察到样品的微观结构和表面形貌。

对于金属材料样品,我们通过将样品切割成薄片,并在其表面涂上一层金属导电层,使其具有较好的导电性,以便于电子显微镜的观察。

我们观察到不同金属材料样品的晶体结构和晶界分布。

sem生物样品制备步骤

sem生物样品制备步骤

sem生物样品制备步骤
SEM(扫描电子显微镜)是一种高分辨率的显微镜,常用于观察生物样品的微观结构。

生物样品制备是SEM观察的关键步骤之一,以下是一般的生物样品制备步骤:
1. 固定样品,首先,生物样品需要被固定以保持其原始结构。

常用的固定剂包括乙醛、戊二醛或glutaraldehyde等。

固定样品的方法可以根据具体的样品类型而有所不同。

2. 脱水,固定后的样品需要被脱水以去除水分,通常使用酒精逐渐替代水分。

这个过程需要逐渐提高酒精浓度,最终将样品置于无水酒精中。

3. 干燥,脱水后的样品需要被干燥以去除残留的溶剂。

常用的干燥方法包括自然干燥、临界点干燥或者冻干等。

4. 样品制备,干燥后的样品需要被切割、切片或者表面处理以展示所需的结构。

这可能涉及到金属喷镀以增加导电性,或者使用特殊的切割技术。

以上是一般的SEM生物样品制备步骤,不同类型的生物样品可能需要特定的处理步骤。

在进行SEM观察之前,样品制备的质量对于最终观察结果至关重要。

希望这些信息能够帮助到你。

sem制样方法及注意事项

sem制样方法及注意事项

sem制样方法及注意事项SEM(扫描电子显微镜)是一种常用的表征和分析材料表面形貌和结构的高分辨率显微镜。

在SEM制样过程中,样品的制备方法和注意事项是非常重要的,直接关系到SEM观察结果的准确性和可靠性。

一、SEM制样方法1. 样品的制备:首先,需要选择合适的样品进行制备。

常见的样品包括金属、陶瓷、聚合物、生物材料等。

对于不同类型的样品,制备方法也有所不同。

一般来说,样品需要进行切割、打磨、抛光等处理,以获得光滑的表面。

对于生物样品,还需要进行固定、脱水、干燥等处理。

2. 真空处理:SEM操作需要在真空环境中进行,因此在制样过程中需要对样品进行真空处理。

这可以通过将样品放入真空室中,然后抽取空气,以确保SEM观察时不会受到气体干扰。

3. 导电涂层:SEM观察需要样品具有良好的导电性,因此对于非导电样品,需要进行导电涂层。

常用的导电涂层材料有金、铂、碳等。

涂层方法可以通过溅射、蒸镀等技术进行。

4. 操作参数调整:在SEM观察之前,需要根据样品的特性和观察目的调整SEM的操作参数。

包括加速电压、放大倍数、探针电流等。

这些参数的选择需要根据样品的性质和所需的分辨率来确定。

二、SEM制样注意事项1. 样品的选择:样品的选择要考虑样品的性质和目的。

对于非导电样品,需要进行导电涂层处理;对于易挥发性样品,需要进行冷冻固化等特殊处理。

2. 制备过程中的污染:在制备样品的过程中,要注意避免污染的引入。

尽量避免手指接触样品表面,使用洁净的工具和实验室条件进行操作。

3. 制备的均匀性:样品的制备要保证表面的均匀性,以避免观察结果的误差。

在导电涂层过程中,要保证涂层的均匀性和厚度的一致性。

4. 真空处理的时间:在将样品放入SEM中进行观察之前,需要进行真空处理。

真空的抽取时间要足够,以确保SEM观察时不会受到气体的干扰。

5. 操作参数的选择:SEM的操作参数对于观察结果的准确性和分辨率有很大影响。

在选择参数时,要根据样品的特性和观察目的进行调整,以获得最佳的观察效果。

利用扫描电子显微镜进行表面形貌观察的方法

利用扫描电子显微镜进行表面形貌观察的方法

利用扫描电子显微镜进行表面形貌观察的方法引言:在科学研究和工程领域,人们经常需要观察微观世界的表面形貌,以了解材料的特性和性能。

扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)是一种强大的工具,能够提供高分辨率的表面形貌图像。

本文将介绍利用扫描电子显微镜进行表面形貌观察的方法。

一、样品制备在进行扫描电子显微镜观察之前,首先需要对待观察的样品进行制备。

样品制备的目的是使样品表面光滑、干净,并且能够在显微镜中保持稳定。

常见的样品制备方法包括金属蒸发法、碳薄膜法和冷冻法等。

金属蒸发法是将样品放置在真空室中,通过热蒸发的方式在样品表面镀上一层金属薄膜,以增加样品的导电性和反射性。

这样可以避免电子束在样品表面的散射,提高图像的清晰度。

碳薄膜法是将样品放置在真空室中,通过碳源的蒸发,使样品表面形成一层碳薄膜。

碳薄膜可以增加样品的导电性,并且能够提供更好的图像对比度。

冷冻法适用于生物样品等无法在真空条件下处理的样品。

在冷冻法中,样品被冷冻在液氮或液氮冷冻剂中,然后通过切割或研磨等方式制备成适合扫描电子显微镜观察的样品。

二、扫描电子显微镜的操作在样品制备完成后,我们可以将样品放入扫描电子显微镜中进行观察。

在操作扫描电子显微镜之前,需要先进行仪器的调节和校准。

首先,我们需要调节扫描电子显微镜的电子束。

电子束的聚焦和对准对于获得高质量的图像至关重要。

通过调节电子束的亮度、对焦和扫描速度等参数,可以使电子束聚焦在样品表面,并且能够扫描整个样品表面。

其次,我们需要调节扫描电子显微镜的探针电流。

探针电流是指电子束与样品表面相互作用时产生的信号电流。

通过调节探针电流的大小,可以控制图像的亮度和对比度。

最后,我们可以选择不同的显微镜模式进行观察。

常见的模式包括二次电子显微镜模式和反射电子显微镜模式。

二次电子显微镜模式适用于观察样品表面的形貌和纹理,而反射电子显微镜模式适用于观察样品表面的晶体结构和成分。

实验三扫描电子显微镜样品制备及观察

实验三扫描电子显微镜样品制备及观察

实验三扫描电子显微镜样品制备及观察实验三是关于扫描电子显微镜样品制备及观察的实验。

以下是一个超过1200字的实验报告范例:一、实验目的1.学习扫描电子显微镜(SEM)样品制备的方法。

2.理解SEM观察的原理并学会操作设备。

3.通过SEM观察不同样品的形貌结构,并分析其特点和应用。

二、实验原理扫描电子显微镜是一种通过电子束扫描样品来获得高分辨率图像的仪器。

其工作原理是将样品置于真空室中,利用极细电子束扫描样品表面,通过检测不同位置形成的信号来重建出样品的图像。

具体步骤如下:1.样品制备:常见的SEM样品制备方法有两种,即传统方法和无需真空方法。

传统方法包括金属涂覆、阴影蒸发、离子刻蚀等,而无需真空方法则是通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)来实现。

根据实验需要和样品性质,选择合适的方法进行样品制备。

2.SEM操作:首先,打开SEM仪器,并进行必要的预热和真空抽气等准备工作。

接下来,将制备好的样品放置在SEM样品台上,调整样品位置和角度。

然后,通过SEM软件来控制电子束的扫描和信号的收集。

最后,进行图像的调整和保存。

3.SEM观察与分析:根据实验目的和要求,选择合适的放大倍数和扫描速度来观察样品的图像。

观察过程中,可以通过调整参数和改变扫描区域来优化图像质量。

观察完毕后,可以通过图像分析软件来进行样品表面形貌特征的定量分析。

三、实验步骤1.样品制备:根据实验要求,选择适当的样品制备方法进行。

在本实验中,我们选择了金属涂覆方法。

首先,将待观察的样品表面清洗干净,以去除附着物。

然后,将样品放置在真空腔内,并进行表面蒸发金属涂覆。

2.SEM操作:打开SEM仪器,并进行必要的预热和真空抽气等准备工作。

等待SEM仪器达到稳定状态后,将制备好的金属涂覆样品放置到SEM样品台上,调整样品的位置和角度。

接下来,通过SEM软件来控制电子束的扫描和信号的收集。

调整参数直至获得清晰的样品图像。

3.SEM观察与分析:根据实验要求,选择适当的放大倍数和扫描速度来获得样品的图像。

sem样品制备的基础原则

sem样品制备的基础原则

sem样品制备的基础原则
SEM(扫描电子显微镜)样品制备的基础原则是确保样品表面的
平整性、导电性和真实性。

首先,样品必须具有足够的导电性,以
便在SEM中产生清晰的图像。

这可以通过涂覆导电性薄层(如金属
薄层)或者使用导电性胶粘剂来实现。

其次,样品表面必须尽可能
平整,以确保在高放大倍数下获得清晰的图像。

这可能需要进行样
品的切割、打磨和抛光处理。

最后,样品的真实性也很重要,即样
品在制备过程中不应该发生形貌或化学成分的改变,以保证观察到
的图像是真实的反映。

在SEM样品制备过程中,还需要考虑到样品的尺寸和形状,不
同的样品可能需要不同的制备方法。

此外,对于生物样品或者非导
电性样品,可能需要进行特殊的处理,如冷冻切片、金属喷镀等。

另外,在制备过程中要注意避免产生尘埃和污染物,以免影响SEM
观察结果。

总的来说,SEM样品制备的基础原则是确保样品具有良好的导
电性、平整的表面和真实的形貌和化学成分,以获得清晰、准确的
显微图像。

这些原则需要根据具体样品的特性和要求进行灵活应用,以确保最佳的观察效果。

扫描电子显微镜的使用方法

扫描电子显微镜的使用方法

扫描电子显微镜的使用方法一、样品制备基本要求:试样在真空中能保持稳定,含有水分的样品要先烘干。

对于导电性差的材料,一般要进行镀膜处理。

试样要牢固固定在样品座上。

1.块状试样的制备:用导电胶把试样粘附在样品座上,即可放入扫描电镜观察。

2. 粉末样品的制备:将粉末样品制成分散液,超声分散后,直接滴在样品座的导电胶上,或者滴在样品座上其他导电介质上(如单晶硅)。

二、样品放置1. 开机(1)检查真空、循环水状态。

(2)开启“Display”电源。

2、样品放置(1)严格按照高度规定固定样品座。

(2)按交换仓上“Air”键放气,蜂鸣器响后将样品台放入,旋转样品杆至“Lock”位,合上交换仓,按“Evac”键抽气,蜂鸣器响后,按“Open”键打开样品舱门,推入样品台,旋转样品杆至“Unlock”位后抽出,按“Close”键。

三、观察与拍照(1)根据样品特性与观察要求,在操作面板上选择合适的加速电压与束流,按“On”键加高压。

(2)用滚轮将样品台定位至观察点,在操作界面中调整样品台高度。

(3)选择合适的放大倍数,点击“Align”键,调节旋钮盘,逐步调整电子束位置、物镜光阑中、消像散基准。

(4)在“TV”或“Fast”扫描模式下定位观察区域,在“Red”扫描模式下聚焦、消像散,在“Slow”或“Cssc”扫描模式下拍照。

(5)选择合适的图像大小与拍摄方法,按“Capture”拍照。

(6)根据要求选择照片注释内容,保存照片。

四、关机(1)将样品台高度调回8mm。

(2)按“Home”键使样品台回到初始状态。

(3)“Home”指示灯停止闪烁后,撤出样品台,合上样品舱。

(4)退出程序,关闭电脑,关闭“Display”电源。

仪器操作流程扫描电子显微镜的样品制备步骤

仪器操作流程扫描电子显微镜的样品制备步骤

仪器操作流程扫描电子显微镜的样品制备步骤仪器操作流程扫描电子显微镜的样品制备步骤扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)是一种高分辨率的显微镜,广泛应用于材料科学、生命科学、纳米技术等领域中的表面形貌和成分分析。

在使用SEM之前,样品的制备步骤十分重要,本文将介绍扫描电子显微镜样品制备的流程。

步骤一:样品选择和切割首先,根据实验需求选择合适的样品。

样品可以是均匀材料的薄片,也可以是复杂材料的小块或碎片。

对于均匀材料,可以使用切割机或者砂轮切割机将样品切割成适当大小的薄片。

对于复杂材料,可以使用砂纸和十字锯来切割。

切割时要注意选择合适的切割液、切割速度和切割角度,以避免样品损坏和变形。

步骤二:样品固定将切割好的样品放入合适的试管或者样品架中,使用合适的固定剂将样品固定。

常用的固定剂有蜡、树脂和聚合物等。

固定剂的选择要根据样品的性质和实验需求来确定。

对于坚硬的材料,可以使用聚合物来固定,对于易破碎的材料,可以使用蜡或树脂来固定。

步骤三:样品研磨和抛光为了获得平滑的样品表面,需要对样品进行研磨和抛光。

首先,使用粗砂纸或者砂轮对样品进行研磨,去除表面的粗糙度和切割痕迹。

然后,使用逐渐细化的砂纸或研磨液对样品进行抛光,直到获得所需的光洁度和平整度。

在抛光过程中,要注意使用合适的抛光液和抛光时间,避免过度抛光导致样品表面变形或者损坏。

步骤四:样品清洁抛光完成后,需要对样品进行清洁,以去除表面的杂质和污染物。

首先,使用去离子水或酒精将样品浸泡,去除表面的油脂和有机物。

然后,使用超声波清洗仪将样品进行超声波清洗,以去除较为顽固的污染物。

最后,用去离子水将样品冲洗干净,并用氮气吹干。

步骤五:导电涂层扫描电子显微镜需要样品具有良好的导电性能,因此需要对样品进行导电涂层。

常用的导电涂层材料有金、铂、银和碳等。

涂层可以使用喷雾法、溅射法或者真空蒸镀法来完成。

涂层过程中要注意涂层均匀度和厚度的控制,以确保样品的导电性能和显微观察效果。

扫描电子显微镜样品的制备

扫描电子显微镜样品的制备

优点 提高样品的耐受电子束轰击的能力 提高导电率 提高分辨率(20Å) 加强固定效果 样品不易产生收缩或损伤,细胞器保存完整
环境扫描电镜样品制备
环境扫描电镜的样品室会通入气体或者水分而 处于低真空的“环境”状态,根据气体电离及 放大原理,非导体及含水样品可以不经表面喷 涂处理(喷金或喷碳)就能直接观察。 环境扫描电镜可以对各种固体和液体样品进行 形态观察和元素(C-U)定性定量分析,对部 分溶液进行相变过程观察。对于生物样品、含 水样品、含油样品,既不需要脱水,也不必进 行导电处理,可在自然的状态下直接观察二次 电子图像并分析元素成分。
止来自于样品组织内部的信息参与成像。
导电处理--真空镀膜法
原理:利用真空镀膜仪在高真空下使金属 加热到熔点以上时,蒸发成极细小的颗粒喷射 到样品上,由于金属的沉积使样品表面形成薄 金属膜。 缺点:金属颗粒粗,膜不均匀,操作费时。 目前较少使用,主要用于制碳膜、碳复型膜和 金属投影。
导电处理--离子溅射法
注意事项:
1、 由于扫描电镜对样品表面的要求非常严 格,必须清洗干净,否则,可导致观察困难或 错误判断。 2、取材时要做到“动作快、环境冷、部位 准”。固定前清洗的组织离体后应在2—3分钟 清洗完毕并投入固定液内;固定后清洗的组织 离体后应在1分钟以内投入固定液。固定液要 预冷,取材部位必须准确。 3、实验动物取材部位不宜多,否则会延误取 材时间,导致组织自溶等人为假象的发生。 4、植物样品在取了样品后要抽真空,使细胞 壁间隙的气体抽出,减少气压,有利于固定液 的渗透。
E.Coli
前固定后未彻底漂洗干净,背景为戊二醛结晶
背散射电子图像观察的样品制备
样品(粉末、块体)的准备与二次电子图像的样 品准备相似。 电子背散射图像由形貌衬度和原子序数两部分 叠加而成。如果样品表面表面存在不平整的现 象会造成了显微形貌有差异的区域,背散射电 子的产额减少,在图像中呈现暗区;但是样品 内的组成元素相差较远,其平均原子序数较高 的部位比平均原子序数较低的部位亮,通过这 一亮度上的差别,可以将原子序数低的区域和 原子序数高的区域明显区分。 由于背散射电子图像观察的样品与原子序数有 关,所以在喷镀处理时要记得不能采用喷金处 理,最好选择喷碳处理。
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试样与样品座的粘结情况
蒸镀膜
试样 粘结剂
试样座
(a) 不合理粘结
(b)
合理粘结


对于金属、岩矿或无机物,切割成要求的尺寸, 粘在样品台上。如果样品数量多,注意样品尺 寸最好一致。 微区成分分析样品表面应该平坦或经研磨抛光, 可以保证检测时几何条件不变。对于样品的断 口面,要选择起伏不大的部位,最好是分析点 附近有小的平坦区。样品表面和底面应该平行。
3.2 粉末样品制备

1 直接撒粉法
将粉末直接撒在清洁光亮的样品台上,滴一滴 0.5%火棉胶醋酸戊脂溶液于试样边沿,火棉胶液 立即浸润粉末,再把试样台水平轻轻晃动几下,使 试样分布平整、均匀,并用电热风吹干,粉末固定 在样品台上即可放入电镜内进行观察。
优点:制样方法简单,但均匀性差,适应于一 般要求的粗颗粒样品的观察。

二次电子对检测器的作用取决于样品表面的性质,当 电子激发样品表面突起部位时,会有大量二次电子进 入检测器,而表面凹陷处则只有少量二次电子进入, 所以可以显出反差突出、明暗清晰的三维图象。而且 它的成像焦深较长,图象的立体感强,和肉眼所见差 别不大。
制备扫描电子显微镜的样品也先要经过固定、脱水等 处理,以免在真空条件下变形失真,为了获得较多的 二次电子,表面要喷涂重金属和碳原子。
葡萄球菌的细胞表面
红血球
具体制备步骤

1 、取材 一般原则与超薄切片相似,但用于扫描电镜观察的 样品块略大,通常为 5mm × 8mm 左右。 2 、清洗、固定 铺片培养的细胞取出浸入磷酸盐缓冲液 (PBS) 中, 漂洗细胞表面。然后将细胞铺片放入青霉素小瓶中, 加 4 ℃ 预冷的 3% 戊二醛,在 4 ℃ 固定 2h 或过夜, 吸出固定剂,用 PBS 浸洗 2 次,每次10min ,再用 4 ℃ 预冷的 1% 锇酸。在 4 ℃ 固定 1h ,然后用 PBS 浸洗 2 次,每次 10min 。

3 溶液均匀法
细粉末的分散好坏是决定测量结果准确性的重要因素。 当粉末粒子为0.5-4um或小于0.5um时,其表面活性很大, 常常是以互相粘附的二次粒子状态存在。 将粉末颗粒放在酒精或乙醚等清洁且又不与粉末发生反 应的溶剂中,加入少许分散剂(偏磷酸钠等),并均匀摇动 或用超声波振荡器和手动搅拌器结合等分散方式,使其分 散均匀。用吸管将含粉粒的溶液滴到清洁光亮的样品台 上,再用一根小小的木棒粘上少许酒精在样品台表面上留 下一层较均匀的粉粒,滴一滴0.5%火棉胶醋酸戊脂溶液于 试样边沿,并用电热风吹干即可放入电镜内进行观察,这 种方法特别适合于观察单颗粒的细微粒子。


镀膜材料的要求: 导电率好;二次电子产率高; 常用 Au,Pt 或 Au-Pd C 膜层厚度: 20 ~ 50 nm
镀膜技术



真空镀膜:将金属丝或碳棒在高真空下 通过大电流加热蒸发,沉积在样品表面。 离子溅射:气体电离,离子撞击金属靶, 使金属原子沉积在样品表面。 离子束镀膜:高能离子束轰击金属或碳 靶,使靶材沉积在样品表面。

2. 对样品要求
1. 2. 3. 4. 5.
6.
不会被电子束分解。 在电子束扫描下热稳定性要好。 能提供导电和导热通道。 大小与厚度要适于样品台的安装。 观察面应该清洁,无污染物。介绍几种样品制备方法

块状样品 粉末样品


生物样品
3.1 块状样品制备


5 、样品导电处理
将干燥的样品用导电性好的粘合剂或其他粘 合剂粘在金属样品台上,用真空喷镀法。
4. 镀膜


样品不导电,在电子束连续扫描下,表面会积 累负电荷,使样品表面形成一个较强的负电位, 这是充电现象。 样品的负电位抵消掉入射电子部分能量,负电 位使二次电子发射和运动不稳定,图象畸变, 亮度变化无常。导电样品与样品台粘接不好同 样也会发生充电现象。
扫描电子显微镜样品制备
小组成员:裘英华,张国荣,薛晓波, 储钢,金志华
2010-1-6


扫描电镜相比透射电镜的一大优点:样 品制备简单。 但不意味着样品制备可以随意进行。忽 视样品制备,往往影响检测结果。
1.扫描电子显微镜原理
扫描电子显微镜的成像 是靠观察物体表面发射 的电子。扫描电子显微 镜是用聚焦电子束在样 品表面扫描。电子激发 样品表面的原子放电, 释放出微细的二次电子, 用检测装置可以捕获它 们,然后通过类似电视 机的原理将样品图象呈 现出来。

块状试样扫描电镜的试样制备是比较简便的。 对于块状导电材料,除了大小要适合仪器样品 座尺寸外,基本上不需要进行什么制备,用导 电胶把试样粘结在样品座上,即可放在扫描电 镜中观察。 对于块状的非导电或导电性较差的材料,要先 进行镀膜处理,在材料表面形成一层导电膜。 以避免电荷积累,影响图象质量。并可防止试 样的热损伤。


3、脱水
丙酮 / 醋酸异戊酯(1:1)脱水 10min ,接下来 醋酸异戊酯脱水 30min ,或用系列梯度酒精 ( 30% 、 50% 、 70% 、 80% 、 90% 、 95% 、 100% )脱水,每种浓度酒精通过 2 次,每次 15min 。

4 、干燥
以临界干燥法最理想,但必须要有专门的仪器, 只需使用仪器干燥即可。一种消除了物相界面(液相/ 气相),也就是消除了表面张力来源的干燥方法。这种 方法由于没有表面张力的影响,所以样品不易收缩和 损伤。 当实验室不具备此种仪器时,可采用乙腈干燥法。 乙腈干燥法的关键是乙腈置换。将样品浸入 520% 的 乙腈溶液中,然后依次更换 70% 、 80% 、 90% 、 95% 、 100% 的乙腈溶液,每次浸泡 15-20min ,最 后再换 100% 乙腈。然后进行真空干燥。
3.3 生物样品制备



超薄切片实际上是样品的二维切片,不能表达细胞 的三维结构,而且在观察切片后所拍摄的显微照片 时,容易造成错误的印象,用扫描电子显微镜(SEM) 能直接观察标本表面的三维空间结构,真实地反映 各种细胞表面和断裂面的形态特征。 扫描电镜细胞样品的预处理包括取材、固定、脱水 等。 扫描电镜要求完整且清洁表面,但是在许多样品的 表面常附有粘液、血液、组织液及灰尘等杂物,妨 碍着观察,以致造成对图像的错误解释,所以,在 固定前都必须特别做好表面的清洁工作。

2 导电胶粘结法
对于150-500um粉末可采用一薄层导电胶将粉 末粘在已抛光的铜样品台上,其基本做法是先在样 品台上均匀涂上一层导电胶(Ag胶、石墨孔胶等), 然后将粉末撒在上面,把试样台面朝下使不与胶层 接触的粉粒脱落,这样,在表面留下被导电胶粘结 的均匀一层。 制样的关键:导电胶涂敷要均匀,平整,尽可能薄 一些,否则会造成视场起伏或颗粒下陷于胶体内, 造成立体失真。
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