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扫描电镜导电和不导电样品处理方法的区别

日期:2025-11-14

扫描电镜中,导电和不导电样品的处理方法有根本性的区别,核心原因在于如何应对 “电荷积累” 问题。

可以这样形象地理解:电子束就像一股连续的水流打在样品上。如果样品是导体,电子(水流)可以顺畅地流走;但如果样品是绝缘体,电子就会像水坑一样积在表面,最终干扰成像。

下面是两者处理方法的主要区别:

不导电样品(如塑料、陶瓷、生物组织、部分岩石等)

核心问题: 电子束扫描时,电子无法导走,会在样品表面积累负电荷。这会导致一系列问题:

图像扭曲、漂移,出现异常的亮线或暗带。

电子束被排斥,导致信号强度剧烈波动。

严重时,甚至可能产生放电现象,损坏样品。

处理方法: 主要思路是给样品表面增加一层导电通路。

喷镀导电膜

做法: 在样品表面真空蒸镀一层非常薄的(几个纳米)导电材料。

常用材料: 金、金-钯合金、铂等。碳也可以,尤其适合需要后续做元素分析的情况。

作用: 这层金属膜就像一个透明的导电网,既能让电子束激发的信号被探测器捕获(增强信号),又能为多余的电子提供逸散的路径,从而消除电荷积累。

采用低真空模式(环境扫描电镜)

做法: 在样品室中充入少量气体(如水蒸气)。

作用: 这些气体分子可以被电离,从而中和掉样品表面积累的负电荷。这是一种“物理”疏导方式。

优点: 无需对样品进行喷镀,可以观察原始状态或含水的样品,是处理不导电样品的一大福音。

导电样品(如大多数金属、石墨等)

核心问题: 电子可以顺利通过样品导入地,一般没有电荷积累问题。

处理方法: 相对简单,主要目标是确保良好的电导通路和样品稳定性。

清洁样品表面: 确保样品表面没有油污、氧化层等污染物,这些会妨碍导电或干扰信号。

使用导电胶: 用含有银颗粒或碳的导电胶将样品牢固地粘在样品桩上。这不仅是为了固定,更重要的是建立一个从样品到样品桩再到仪器主体的连续导电通路。

确保良好接触: 对于有些样品,可能需要用导电胶带或通过压紧的方式,确保样品与样品桩的每一个接触点都导电良好。



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作者:泽攸科技


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