TEM样品的制备课件
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2测试样品的制备实验采用线切割将磁体切成不同尺寸的测试样品,尺寸规格分为10x10巧nun,(光学及扫描电镜组织观察)、。
10mmx0.5mm(透射样品)、loxlox12mm3(磁性能测试)、loxlox3mm,(电化学腐蚀测试)、loxloxlomm3(失重测试)、lox一oxZo rnm3(抗压强度测试)、4x4x25nun3(抗弯强度测试)、lox一。
巧5mm3(开v型缺口,冲击韧性测试),切$l]样品用sie(150,240,400,600,500#)砂纸打磨试样表面,然后在抛光机上进行抛光处理,去除样品表面的划痕,消除表面应力。
抛光剂选用0.5和1.5林m高效金刚石喷雾剂,抛光后试样表面用去离子水冲洗,用丙酮进行超声波清洗。
透射样品制备时,先用松香将片状样品粘在小10mmX20mm圆柱的光滑截面上,随后用砂纸把样品磨到0.25mm后,用0.5μm金刚石喷雾剂抛光样品表面。
之后用清水冲洗,再用无水乙醇棉球擦干;在加热炉上溶解松香取下样品,重复上述步骤磨样品另一面至20μm,之后切成小3mm圆片,并在丙酮中超声波清洗10min。
用502胶粘在铜圈上,装入离子减薄仪(Gatan691.CS),用Ar离子(纯度99.999%)减薄。
开始减薄时,入射角25℃,加速电压4kv,接近穿孔时,入射角减为10℃,加速电压3kV,减少样品表面损伤。
2.4.4示差扫描量热分析示差扫描量热分析(DifferentialseanningCalorimet仃简称DSC),能测量试样与参比基准物质之间的温度差与环境温度的函数关系,给出样品在程序温度下的相转变、熔化、结晶等信息!’231。
实验采用NETzscHsTA449c型热分析仪,观察了烧结Nd一Fe一B的居里温度变化,以及晶界中的低熔点相,确定了辅合金熔点温度。
样品质量为一12mg,工作气体为He,测量温度从室温到800℃,升温速率为5℃/min。
2.4.5x射线衍射x射线衍射是鉴定材料物相及其晶体结构的有效手段!”引。
二截面样品制备
1.选样品
2.样品的清洗处理
3.对粘样品
1.选样品
低倍立体显微镜下选样品,表面平坦,没有损伤,不选样品的边缘。
用线锯或解理刀把样品切成小块,样品的对角线不超过3mm即
可。
2.清洁处理
无水乙醇------丙酮------两次超声清洗,每次2至3分钟。
3.对粘样品
清洗后的样品从丙酮里捞出来,自然干燥后,在样品的生长表面里涂上少量胶(M-
Bond610),将两块样品的生长面,面对面粘在一起,快速放入夹具中加压,固定,在130℃左右的加热炉上固化两小时以上,冷却后取出,用线切割机切成薄片,进一步机械减薄。
(按平面样品制备方法)
截面样品制备工艺图
线锯、片锯
切
切
线锯、片锯
2.5mm
~2mm
0.5mm
生长面衬底
三粉末样品制备
1.粉碎研磨
研磨后的粉末放在无水乙醇溶液里,用超声波震荡均匀后滴在微栅上,干燥后进行透射电镜观察。
2.树脂包埋
理想的包埋剂应具有:高强度,高温稳定性,与多种溶剂和化学药品不起反应,如丙酮等,常用的几种包埋剂:G-1,G-2,610,812E。
第一节概述由于电子束的穿透能力比较低(散射能力强),因此用于TEM分析的样品厚度要非常薄,根据样品的原子序数大小不同,一般在5~500nm之间。
要制备这样薄的样品必须通过一些特殊的方法。
第二节复型技术•衬度:眼睛能观察到的或者其它媒介能记录到的光强度或感光度的差异;•质厚衬度就是样品中不同部位由于原子序数不同或者密度不同、样品厚度不同,入射电子被散射后能通过物镜光阑参与成像的电子数量不同,从而在图像上体现出的强度的差别。
2.1 影响质厚衬度的因素:•与原子序数的关系:物质的原子序数越大,散射电子的能力越强,在明场像(物镜光阑只允许散射角小的电子通过)中参与成像的电子越少,图像上相应位置越暗。
•与试样厚度的关系:设试样上相邻两点的物质种类和结构完全相同,只是电子穿越的厚度不同,则在明场像中,暗的部位对应的试样厚,亮的部位对应的试样薄。
•与物质密度的关系:试样中不同的物质或者不同的聚集状态,其密度一般不同,也可形成图像的反差,但这种反差一般比较弱。
2.2 复型技术复型就是表面形貌的复制(其原理与侦破案件时用的石膏复制罪犯鞋底花纹相似)。
通过复型制备出来的样品是真实样品表面形貌组织结构细节的薄膜复制品。
2.3 用于复型制备材料的要求:(1)必须是非晶材料;( 2)粒子尺寸必须很小;( 3)应具备耐电子轰击的性能。
2.4 主要采用的复型方法:一级复型法、二级复型法、萃取复型法。
2.4.1一级复型•一级复型是指在试样表面的一次直接复型。
•一级复型复型主要分为塑料(火棉胶)一级复型和碳膜一级复型,以及氧化膜复型。
塑料(火棉胶醋酸戊酯溶液或者醋酸纤维素丙酮溶液-AC纸)一级复型,相对于试样表面来讲,是一种负复型,即复型与试样表面的浮雕相反;其形成的示意图如下图所示。
从图中可以看出,一级塑料复型是对样品表面形貌的简单的复制,它表面的形貌与样品的形貌刚好互补,所以称之为负复型。
其厚度可以小到100纳米。
碳膜一级复型是一种正复型,它与塑料一级复型的区别是:1.碳膜复型的厚度基本上相同,而塑料复型的厚度随试样位置而异。
粉末样品制备工艺图
聚四氟乙烯包埋槽从包埋槽中取出的粉末样品
粉末样品
Si片
包埋后切成条样品用Si片夹紧
四氩离子减薄
1. 离子减薄原理
2. 影响样品制备的几个因素
3. 离子减薄仪器
1. 离子减薄原理
在电场作用下氩气被电离成带Ar+的氩离子,带着一定能量的氩离子从阳极飞向阴极,通过阴极孔,打在接地的样品表面,使样品表面溅射,这就是氩离子轰击的基本原理。
2.影响样品制备的几个因素
●与仪器有关的
A、离子束电压
B、离子束电流(氩气的流量)
C、离子束的入射角
D、真空度
●与样品有关的
A、样品的种类(性质)
B、样品的微结构特点
C、样品的初始表面条件
D、样品的初始厚度
E、样品的安装
3.离子减薄仪器
●宽束离子减薄仪
●低角度离子减薄仪
●聚焦离子束减薄仪
500V一2.5kV ●低能离子减薄仪
氩离子减薄后的Si 材
料薄膜样品
对粘样品窄窄的缝宽度三十纳米
材料中心部分厚度1
微米左右
样品表面明显损伤
加速电压过高造成
的损伤Si 衬底上多层膜截面样
品的高分辨像
减薄后样品逢裂开
减薄前表面状态不好,造成的损伤
加速电压过高造成
的损伤GaAs/InGaAs 量子点
GaAs/InGaAs 量子
点高分辨
GaAs/InGaAs 量子点形貌像。
常规透射电镜生物样品制备技术
一、取材:组织块约1mm3,悬浮细胞离心后体积约1 mm3
二、固定:
2.5%戊二醛,4冰箱固定1.5小时或更长时间
用0.1M磷酸缓冲液漂洗20min3次
2%锇酸固定液固定1.5h
用0.1M磷酸缓冲液漂洗5min2次
三、脱水:
30%乙醇5min
50%乙醇5min
70%乙醇10min,可4冰箱过夜。
以上操作在冰盒里进行
80%乙醇15min
95%乙醇15min
100%乙醇(无水硫酸钠处理)20min2次
100%丙酮(无水硫酸钠处理)15min2次
四、渗透:
纯丙酮+包埋液( 1 : 2 )室温1-1.5h
纯包埋液室温过夜
五、包埋:
用812包埋剂将样品包埋在包埋槽
37烘箱内过夜
45烘箱内12h
60烘箱内48h
六、超薄切片机切片70nm
七、2%醋酸铀-柠檬酸铅双染色
八、透射电镜观察,拍片。
第一节概述由于电子束的穿透能力比较低(散射能力强),因此用于TEM分析的样品厚度要非常薄,根据样品的原子序数大小不同,一般在5~500nm之间。
要制备这样薄的样品必须通过一些特殊的方法。
第二节复型技术•衬度:眼睛能观察到的或者其它媒介能记录到的光强度或感光度的差异;•质厚衬度就是样品中不同部位由于原子序数不同或者密度不同、样品厚度不同,入射电子被散射后能通过物镜光阑参与成像的电子数量不同,从而在图像上体现出的强度的差别。
2.1 影响质厚衬度的因素:•与原子序数的关系:物质的原子序数越大,散射电子的能力越强,在明场像(物镜光阑只允许散射角小的电子通过)中参与成像的电子越少,图像上相应位置越暗。
•与试样厚度的关系:设试样上相邻两点的物质种类和结构完全相同,只是电子穿越的厚度不同,则在明场像中,暗的部位对应的试样厚,亮的部位对应的试样薄。
•与物质密度的关系:试样中不同的物质或者不同的聚集状态,其密度一般不同,也可形成图像的反差,但这种反差一般比较弱。
2.2 复型技术复型就是表面形貌的复制(其原理与侦破案件时用的石膏复制罪犯鞋底花纹相似)。
通过复型制备出来的样品是真实样品表面形貌组织结构细节的薄膜复制品。
2.3 用于复型制备材料的要求:(1)必须是非晶材料;( 2)粒子尺寸必须很小;( 3)应具备耐电子轰击的性能。
2.4 主要采用的复型方法:一级复型法、二级复型法、萃取复型法。
2.4.1一级复型•一级复型是指在试样表面的一次直接复型。
•一级复型复型主要分为塑料(火棉胶)一级复型和碳膜一级复型,以及氧化膜复型。
塑料(火棉胶醋酸戊酯溶液或者醋酸纤维素丙酮溶液-AC纸)一级复型,相对于试样表面来讲,是一种负复型,即复型与试样表面的浮雕相反;其形成的示意图如下图所示。
从图中可以看出,一级塑料复型是对样品表面形貌的简单的复制,它表面的形貌与样品的形貌刚好互补,所以称之为负复型。
其厚度可以小到100纳米。
碳膜一级复型是一种正复型,它与塑料一级复型的区别是:1.碳膜复型的厚度基本上相同,而塑料复型的厚度随试样位置而异。