扫描电镜制样技巧
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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。
扫描电镜样品制备扫描电子显微镜生物样品制备技术无论是透射电镜或是扫描电镜,样品均处于电镜镜筒的真空之中。
而大多数的生物样品都是柔软而且含大量水分的。
因此,也和透射电镜的样品一样,在进行扫描电镜观察前,必须对生物样品作相应的处理。
扫描电镜的功能很多,不同的功能对样品的要求不同。
例如二次电子像与背散射电子像和吸收电子像对样品的要求基本相同,而与X射线微区分析对样品的要求相差较远。
我们首先介绍二次电子像的生物样品制备技术。
此外,由于样品的性质不同,其处理方法和程序也有不同。
主要分两大类,一类为含水量少的硬组织,如毛发、牙齿及植物的花粉、孢子、种子等。
此类样品一般含硅质、钙质,角质,砝琅质和纤维素等成份,所以通常只经过表面清洁、装台(粘胶)、导电处理等简单过程即可进行观察。
如要观察其断面或内部结构时,经断裂、解剖或酶消化、蚀刻等再装台、镀膜处理,即可进行观察拍照。
另-类为含水分较多的软组织,如大多数的动植物器官、组织及细菌等均属此类。
对于此类样品,在金属镀膜前,一般都需经过固定、脱水、干燥等处理,如不经处理或处理不当,就会造成样品损伤和变形,出现各种假像,因此对每一处理步骤都应给予重视。
但是,不管是那一类样品的制备,都应达到以下要求:∙尽可能保持样品活体时的形貌和结构,以便如实地反映样品本来面目。
∙在样品的干燥过程尽可能减少样品变形。
∙样品表面应有良好导电性能和二次电子发射率,以防止和减少样品的荷电效应。
样品的前期处理扫描电镜样品的前期处理主要包括表面清洁、固定、漂洗和脱水等过程。
而每一过程的处理方法基本上都是沿用透射电镜样品的处理方法的,所以,这里不一一再作详述。
但是,由于两种电镜观察的要求不同,因此,在处理中也有不同之处:1. 透射电镜主要研究样品的内部结构要求内部结构保存好,因而样品宜尽可能小使固定液能迅时渗入固定。
扫描电镜观察表面形貌,而且为了操作方便选取较大样品。
一般在8~10mm2左右,高度可达5mm。
sem制样方法及注意事项以SEM制样方法及注意事项为标题,我将介绍SEM制样方法的基本原理和操作步骤,并提供一些在实践中需要注意的事项。
SEM(扫描电子显微镜)是一种常用的表面形貌观察和分析技术,可以在纳米至微米尺度下观察样品的形貌和结构。
SEM制样是实施SEM观察的前提,它的目的是将样品制备成适合SEM观察的形式。
一、SEM制样方法1. 样品选择:首先需要确定要观察的样品类型,包括材料、形状、尺寸等。
不同样品可能需要不同的制样方法。
2. 样品固定:根据样品的特性和尺寸,选择合适的固定方法。
常见的固定方法包括化学固定、机械固定和冷冻固定等。
3. 前处理:根据需要,对样品进行预处理,如去除杂质、修整表面等。
这一步骤可以改善SEM观察的效果。
4. 制备导电层:由于SEM需要对样品进行电子束照射,所以样品表面需要制备导电层以避免电荷积累。
常用的导电层材料有金属薄膜、碳薄膜和导电胶等。
5. 制备薄片:将样品制备成适合SEM观察的薄片。
常用的制备方法有机械剥离、切割、研磨和离心等。
制备薄片的目的是获得样品的横截面或断面信息。
6. 脱水和干燥:对于水溶性样品,需要进行脱水处理以避免SEM 观察时的水蒸气干扰。
常用的脱水方法有自然蒸发、冷冻干燥和真空脱水等。
7. 导入SEM:将制备好的样品放入SEM中进行观察。
在导入过程中要注意样品的定位和对焦,以确保观察的准确性和清晰度。
二、SEM制样注意事项1. 样品处理时要注意避免污染和损坏。
使用无尘室或洁净台进行制样操作,避免灰尘和其它杂质的污染。
对于易损样品,要采取适当的操作方法和保护措施。
2. 制备导电层时要注意均匀涂覆和适当厚度。
导电层的均匀性和良好的导电性能对于SEM观察结果的准确性和清晰度非常重要。
3. 制备薄片时要控制厚度和平整度。
薄片的厚度和平整度对于SEM 观察的分辨率和细节展示有着重要影响。
制备过程中要小心操作,避免样品的破损和变形。
4. 脱水和干燥过程中要避免过度处理。
细胞扫描电镜制样方法:
1.清洗:某些生物材料表面常附血液、细胞碎片、消化道内的食物残渣、细菌、淋巴
液及粘液等异物,掩盖着要观察的部位,因而,需要在固定之前用生理盐水或等渗缓冲液等把附着物清洗干净。
亦可用5%碳酸钠冲洗或酶消化法去除这些异物。
2.固定:通常采用醛类(主要是戊二醛和多聚甲醛)与四氧化锇双固定,也可用四氧
化锇单固定。
四氧化锇固定不仅可良好地保存组织细胞结构,而且能增加材料的导电性和二次电子产额,提高扫描电子显微图象的质量。
为增强这种效果,可用四氧化锇-单宁酸或是四氧化锇-珠叉二胼等反复处理材料,使其结合更多的重金属锇,这就是导电染色。
3.干燥:固定后通常采用临界点干燥法。
其原理是:适当选择温度和压力,使液体达
到临界状态(液态和气相间界面消失),从而避免在干燥过程中由水的表面张力所造成的样品变形。
对含水生物材料直接进行临界点干燥时,水的临界温度和压力不能过高(37.4℃,218帕)。
通常用乙醇或丙酮等使材料脱水,再用一种中间介质,如醋酸戊酯,置换脱水剂,然后在临界点干燥器中用液体或固体二氧化碳、氟利昂13以及一氧化二氮等置换剂置换中间介质,进行临界干燥。
4.喷镀金属: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,然
后放在真空蒸发器中喷镀一层50~300埃厚的金属膜,以提高样品的导电性和二次电子产额,改善图象质量,并且防止样品受热和辐射损伤。
如果采用离子溅射镀膜机喷镀金属,可获得均匀的细颗粒薄金属镀层,提高扫描电子图象的质量。
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。
扫描电镜使用技巧
扫描电镜是一种高分辨率的显微镜,被广泛用于表面形态、颗粒大小及其分布等的观测。
下面是一些扫描电镜使用的技巧:
1. 样品的制备:
在观察前,需要对样品进行制备以提高扫描电镜观察的质量。
首先,样品应该尽量纯净,避免杂质的干扰。
其次,样品需要被固定在导电性的基底上,以便进行导电镀膜。
一种常用的导电基底是碳薄膜。
最后,样品需要被干燥,以免过高的水分干扰电子束的透射。
2. 系统的准备:
在使用扫描电镜之前,需要先对仪器进行一些准备工作。
首先,检查仪器的真空度是否达到要求,以确保电子束的稳定性和样品表面的清晰度。
其次,根据样品的要求,选择合适的加速电压和放大倍数。
最后,确保电子束的聚焦和对准,以获得更好的图像质量。
3. 观察的技巧:
在进行观察时,需要注意一些技巧以获得更好的图像。
首先,选择一个合适的工作距离,以获得所需的放大倍数和深度。
其次,调整电子束的亮度和对比度,以获得清晰的图像。
最后,在观察过程中尽量减少样品的移动,以避免图像模糊。
4. 数据的分析:
扫描电镜观察得到的图像通常是黑白的,可以通过图像处理软件进行颜色增强和对比度调整。
此外,如果需要精确的测试样
品的尺寸和形态,可以使用扫描电镜配套的测量工具进行测量。
总结起来,扫描电镜使用的技巧包括样品制备、系统准备、观察技巧和数据分析。
通过正确地操作和调整仪器,并注意一些细节和技巧,可以获得高质量的扫描电镜图像,从而更好地观察和分析样品的微观结构和形态。
3。
1 试样制备技术试样制备技术在电子显微术中占有重要的地位,它直接关系到电子显微图像的观察效果和对图像的正确解释。
如果制备不出适合电镜特定观察条件的试样,即使仪器性能再好也不会得到好的观察效果.和透射电镜相比,扫描电镜试样制备比较简单。
在保持材料原始形状情况下,直接观察和研究试样表面形貌及其它物理效应(特征),是扫描电镜的一个突出优点。
扫描电镜的有关制样技术是以透射电镜、光学显微镜及电子探针X射线显微分析制样技术为基础发展起来的,有些方面还兼具透射电镜制样技术,所用设备也基本相同。
但因扫描电镜有其本身的特点和观察条件,只简单地引用已有的制样方法是不够的.扫描电镜的特点是:①观察试样为不同大小的固体(块状、薄膜、颗粒),并可在真空中直接进行观察。
②试样应具有良好的导电性能,不导电的试样,其表面一般需要蒸涂一层金属导电膜。
③试样表面一般起伏(凹凸)较大。
④观察方式不同,制样方法有明显区别。
⑤试样制备与加速电压、电子束流、扫描速度(方式)等观察条件的选择有密切关系。
上述项目中对试样导电性要求是最重要的条件.在进行扫描电镜观察时,如试样表面不导电或导电性不好,将产生电荷积累和放电,使得入射电子束偏离正常路径,最终造成图像不清晰乃至无法观察和照相。
3。
1。
1 块状试样制备1.导电性材料导电性材料主要是指金属,一些矿物和半导体材料也具有一定的导电性。
这类材料的试样制备最为简单.只要使试样大小不得超过仪器规定(如试样直径最大为φ25mm,最厚不超过20mm等),然后用双面胶带粘在载物盘,再用导电银浆连通试样与载物盘(以确保导电良好),等银浆干了(一般用台灯近距离照射10分钟,如果银浆没干透的话,在蒸金抽真空时将会不断挥发出气体,使得抽真空过程变慢)之后就可放到扫描电镜中直接进行观察。
但在制备试样过程中,还应注意:①为减轻仪器污染和保持良好的真空,试样尺寸要尽可能小些。
②切取试样时,要避免因受热引起试样的塑性变形,或在观察面生成氧化层。