扫描电镜的样品制备

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。

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。

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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。

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。

(完整)扫描电镜样品制备程序扫描电镜样品制备程序一、固定：戊二醛-锇酸双固定法1．2.5%戊二醛（试剂1）固定4小时（或者过夜)2．0.1M 磷酸缓冲液（试剂2)清洗3次,每次15-30分钟3．1％锇酸（试剂3)固定2-4小时4．0。

1M 磷酸缓冲液（试剂2）清洗3次，每次15分钟二、脱水：乙醇系列1．30%乙醇 15－20分钟2．50％乙醇 15－20分钟3．70％乙醇 15－20分钟4．80％乙醇 15－20分钟5．90%乙醇 15－20分钟6．95%乙醇 15－20分钟7。

100%乙醇两次每次15-20分钟三、置换：乙酸异戊酯2次，每次15分钟（或过夜）。

四、干燥：临界点干燥五、离子溅射金六、扫描电镜观察附注：试剂配置试剂1:2.5%戊二醛取0.2M磷酸氢二钠40.5mL（A液），0.2M磷酸二氢钠9。

5mL（B液)，混合均匀（即0。

2M磷酸盐缓冲液 pH7.4），加入10mL浓度为25％的戊二醛，用超纯水稀释至100mL。

试剂2：0。

1M 磷酸缓冲液（pH 7.4）A液：0。

2M磷酸氢二钠称取3。

561g Na2HPO4.2H2O（或者5。

365g Na2HPO4.7H2O); 或7.164g Na2HPO4.12H2O），溶于100mL双蒸水中.B液：0.2M磷酸二氢钠称取2。

760g NaH2PO4。

H2O(或者3.121g NaH2PO4。

2H2O），溶于100mL双蒸水中。

量取A液36.0mL， B液14。

0mL,混合均匀后用双蒸水稀释至100mL，得0。

1M 磷酸缓冲液（pH 7.4）。

试剂3:1％锇酸将2％的锇酸溶液与0。

1M磷酸盐缓冲溶液（pH 7.4)等体积混合,得1％锇酸。

注意：该操作在通风橱中进行。

扫描电镜样品制备及图像质量影响因素分析①扫描电镜（SEM）是一种常用的表面形貌分析仪器，广泛应用于材料科学、生物学、医学、环境科学等领域。

在使用SEM进行样品观察时，样品的制备和图像质量是影响观察结果的重要因素。

本文将对扫描电镜样品制备及图像质量的影响因素进行分析，以帮助读者更好地理解SEM样品制备的重要性及其影响因素。

一、扫描电镜样品制备1. 样品的选择在进行SEM观察之前，需要选择合适的样品。

对于金属、陶瓷等导电性较好的材料，直接使用即可；对于生物组织、有机材料等非导电性较弱的样品，需要进行金属涂覆或其他处理使其导电后才能进行观察。

样品的形貌、尺寸等也需要根据实际观察要求进行选择。

2. 样品的固定和处理在进行样品制备时，需要对样品进行固定和处理，以保证其在观察过程中不发生形变或损坏。

对于生物组织等脆弱的样品，可以采用冷冻切片、化学固定等方法进行处理，以保持其原始形态和结构；对于金属、陶瓷等硬质样品，可以采用机械切割、抛光等方法进行处理。

3. 样品的真空干燥在进行观察之前，需要将样品进行真空干燥，以保证在真空环境下观察时不会产生气泡或水汽等影响观察效果的情况。

真空干燥可以采用常规真空干燥箱、真空冷冻干燥机等仪器进行处理。

4. 样品的金属涂覆对于非导电性材料，需要进行金属涂覆处理，以提高其导电性。

常用的金属涂覆材料包括金、铂、铬等，可以通过喷镀、溅射等方法进行涂覆。

涂覆后的样品表面会形成一层导电薄膜，有利于SEM图像的质量和清晰度。

二、图像质量影响因素分析1. 样品表面形态样品的表面形态是影响SEM图像质量的重要因素之一。

在进行观察之前，需要对样品进行良好的抛光处理，以保证其表面光滑、无明显划痕或颗粒。

表面形态不良会导致图像中出现扭曲、模糊等情况，影响观察结果的准确性。

2. 样品的导电性样品的导电性对SEM图像质量也有重要影响。

非导电性材料在观察时容易产生电荷积聚和电子束散射，导致图像中出现椭圆失真、光晕等现象，降低图像的分辨率和清晰度。

扫描电镜实验步骤
扫描电镜是一种高分辨率的显微镜，可以用于观察微小的物体表面结构。

在进行扫描电镜实验时，需要按照以下步骤进行操作。

第一步：样品制备
样品制备是扫描电镜实验的关键步骤之一。

样品应该具有一定的厚度和尺寸，以便于在扫描电镜中进行观察。

通常情况下，样品需要进行固定、切片、染色等处理，以便于观察。

第二步：样品表面处理
在进行扫描电镜实验之前，需要对样品表面进行处理。

这是因为扫描电镜只能观察样品表面的结构，而不能观察样品内部的结构。

常用的样品表面处理方法包括金属喷镀、碳喷镀、真空蒸镀等。

第三步：扫描电镜操作
在进行扫描电镜实验时，需要将样品放置在扫描电镜的样品台上，并调整扫描电镜的参数，如电子束的加速电压、扫描速度、探针电流等。

然后，通过扫描电镜的探针扫描样品表面，将样品表面的结构转化为电子信号，并通过电子显微镜将其显示出来。

第四步：图像处理和分析
在获得样品表面的图像之后，需要对图像进行处理和分析。

常用的
图像处理方法包括增强对比度、去噪、调整亮度和对比度等。

而图像分析则可以通过计算机软件进行，如图像分割、形态学分析、三维重建等。

扫描电镜实验是一项复杂的实验，需要进行样品制备、样品表面处理、扫描电镜操作和图像处理和分析等多个步骤。

只有在严格按照实验步骤进行操作的情况下，才能获得准确的实验结果。

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。

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。