使用扫描电镜观察样品是否会造成损伤?
日期:2025-05-13
使用扫描电镜(SEM)观察样品在某些情况下确实可能造成样品损伤。这种损伤取决于样品的材质、电导率、结构稳定性、电子束参数等。以下是常见的损伤机制和原因:
一、常见损伤类型:
电子束烧蚀(Beam Damage)
高能电子束可引起样品局部升温,导致材料分解、熔化或蒸发;
薄膜、聚合物、生物样品等尤其容易被烧蚀。
电荷积聚引发的损伤(Charging Effects)
非导电样品容易积聚电荷,造成局部电场破坏样品表面结构;
会产生图像漂移、畸变,严重时导致表面起泡或开裂。
结构扰动或物理破坏
多孔、微纳结构的样品,如粉末、微粒、柔性材料,在真空或束流轰击下可能坍塌、移位。
化学变化或污染
高能电子与样品表面反应可能引发化学键断裂;
环境气体或残余油污染物在电子束照射下聚集、沉积,改变表面成分。
二、避免损伤的方法:
降低加速电压:常用 1–5 kV 观察敏感样品;
减小束流电流或缩短曝光时间;
使用金属镀膜:为非导体样品表面喷金或碳,提高导电性;
采用低真空模式或环境扫描电镜(ESEM):减少电荷积聚;
冷台观察:抑制热效应,尤其对生物和聚合物样品有帮助。
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作者:泽攸科技
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