大样品仓扫描电镜

扫描电镜（SEM）用电子束扫描样品表面，收集携带电子束与样品相互作用信息的反射电子。如果样品仓内残留有空气，空气原子与电子束相互作用，部分偏转电子，并在图像上增加噪声。这就是扫描电镜成像前必须达到一定真空度的原因。但是，虽然高的真空对于准确的分析来说是至关重要的，但它也会对某些类型的材料成像产生负面影响，例如含有水分的样品。阅读这篇博客，了解如何在扫描电镜的真空环境中观察对真空敏感的样品，并保持样品结构完整。

秉承诸多飞纳电镜客户的殷切期盼，继大仓之后，飞纳电镜持续扩大投入研发，2016年底全新重磅推出Phenom Pro选配二次电子版本。此版本一出，令无数粉丝欢呼雀跃，纷纷要求寄样试测，笔者也是时至今日方才抽身为读者分享其精髓于一二。下面我们就来一探究竟，到底是什么新功能使这台飞纳台式扫描电镜足以号称台式扫描电镜中的“小钢炮儿”？答曰：天赋异禀，生而卓越！

扫描电镜（SEM）是一种用途广泛的科学仪器，它可以根据用户的需求提供样品不同类型的信息。在这里我们将阐述在扫描电镜（SEM）中产生的不同类型的电子，它们是如何被检测出来的，以及它们可以提供的信息等。

样品制备在扫描电镜分析中占有重要地位，它关系到微观图像的观察效果。如果制备的样品不适用于扫描电镜的观察条件，则很难拍摄出好的图像。众所周知，理想的扫描电镜样品一定是导电性非常好的，例如金颗粒、锡球等金属类材料。对于不导电的样品，如生物材料、纸张、塑料和陶瓷等，容易造成放电、图像漂移等现象，这些都是荷电效应产生的。

对于一个具有综合分析能力的高水平电镜室，样品制备技术非常重要，这是扫描电镜充分发挥功能的前提。本文简述了扫描电镜和微区成分分析的样品制备知识和方法，涉及样品的镶嵌、清洁、磨抛以及相应的制备设备等方面，对于样品制备常见问题进行了简略分析。

如果您需要优质的扫描电镜（SEM）图像，样品制备至关重要。每个扫描电子显微镜都配有样品杯或载物台，使样品可以载入其中。

扫描电镜在观察生物样品时，具有以下特点：多角度观察样品的表面结构；不需要将样品切成薄片；景深大、图像立体感强；放大倍数从几十倍到几十万倍连续可调；在观察形貌的同时可以对微区的成分进行定量和定性分析。而能否获得真实、清晰、理想的扫描电镜观察结果，样品的制备过程是关键。

飞纳桌面型扫描电镜 Phenom XL 为 Phenom-World 于 2015 年 6 月发布的产品。XL 样品仓尺寸与可视范围均为 100*100*60mm*，预留 36 个钉式样品台插口。可以选配二次电子探头与能谱探头。各项性能优异，自推出以来迅速得到市场认可。桌面型扫描电镜又称台式扫描电镜，是一款可以放在桌面上的扫描电镜，外形类似台式电脑。

扫描电镜为精密仪器，在观察样品前一定要重视样品制备。如果样品存在问题或制样不当，不仅无法得到理想的效果，还会对电镜造成损伤，影响仪器测试性能，甚至造成设备故障，造成不可挽回的损失。

在扫描电镜工作中，样品充电现象将对测试结果造成不良影响。飞纳电镜提供的低真空模式，可以在很大程度上改善电镜测量结果，真实反映样品形貌信息。

随着科技的迅猛发展，光学检测已无法满足对材料领域微观结构观察的需要。而传统大型扫描电镜价格高昂，使许多有微观结构观察需求的客户望而却步，由此台式扫描电镜凭借高性价比、维护成本低、操作简单便捷等优势逐步走上舞台，逐渐成为材料领域用户常规的检测工具。

当使用扫描电镜（SEM）观察样品时，随着时间增加，电子束可以改变或破坏样品。样品破坏是一种不利的影响，因为它可能会改变或甚至毁坏想要观察的细节，从而改变电镜检测结果和结论。在这篇博客中，将解释导致样品破坏的原因，以及如何缓解这一过程。

飞纳台式扫描电镜在锂离子电池领域的最新应用——结合手套箱飞纳电镜手套箱版：市面上唯一一台可以放置在手套箱内进行工作的扫描电镜。锂电池材料在检测过程中，为了防止空气与锂电池材料的相互反应，往往需要在惰性气体环境下进行工作。氩（Ar）气手套箱是最常用的隔绝空气设备。飞纳电镜开创了扫描电镜在氩（Ar）手套箱内进行正常工作的先例。扫描电镜如何实现在氩（Ar）手套箱内进行正常工作？飞纳电镜自身的天然优势是基础：1.集成化程度高：占用空间小，主机尺寸仅为 286(w) x 566(d) x 495(h)，可放置在手套箱内；2.结构精简：除主机系统外，只需要配置一个外置隔膜泵，而隔膜泵管道可以通过 feedthrough连接到手套箱外部；3.系统安全性好：飞纳电镜采用 Linux 系统，无需担心系统遭到病毒破坏时，需将电镜取出修理；4.系统的防震性能：飞纳电镜工作时，全部电子光学元件连同样品杯是固定在一起的，外界的震动不会引起图像成像的模糊，完全可以放置在手套箱这种不是特别稳定的工作环境下；5.上提式舱门进样：相比于传统正面推拉式进样，或者侧窗快速进样口推拉式进样，飞纳电镜在进样时舱门是上提式打开的，这样不但节省了大量空间，用户还可以清楚看到装样的过程，飞纳电镜舱门设有保护装置，可以避免误操作；6.灯丝寿命长：用户可以连续使用数年而不需要更换灯丝，也就不需要将电镜从手套箱内取出；除了飞纳电镜自身的天然优势，飞纳电镜研发团队克服了在氩气环境下，高压部件火花放电的问题。扫描电镜在工作过程中，高压发生装置往往会产生数十千伏的高压，而氩气相比空气，更容易被电离，引起高压击穿，轻则影响高压的产生，重则损坏仪器元件。飞纳电镜氩（Ar）气体手套箱版成功地将所有高压发生元件束缚在耐高压树脂保护环境下，成功避免了氩（Ar）气体环境下高压不稳定的问题。

在扫描电镜应用中，低真空技术可以实现对非导电样品的直接观察，无需喷镀贵金属，以免造成样品表面细节被掩盖、尺寸发生改变，成分信息减弱或消失等情况。低真空技术是利用入射电子束电离样品仓内空气分子产生正离子和自由电子（如图 1 所示），正离子在样品表面荷电所形成的负电场的吸引下与负电荷产生中和，从而消除样品表面荷电。

生物样品、如植物、昆虫、细胞组织、病理组织和细菌病毒等,要获得清晰真实的扫描电镜图像，需要解决样品失水变形和图像放电的问题。本文针对不同生物样品的特点，给出四种形貌观察的解决方案，分别是高真空下用低加速电压观察，冷冻干燥或临界点干燥处理，冷冻传输附件制备，低真空模式。

从飞纳台式扫描电镜拍摄的图片中可以看到，昆虫的复眼由许多呈六边形的“小眼睛”组成，几乎能看清 360° 范围内的物体。一般苍蝇的复眼约有 4000 个小眼睛，蝶、蛾类的复眼约有 28000 个小眼睛。

扫描电子显微镜（SEM）是依靠电子束与样品相互作用产生俄歇电子、特征 X 射线和连续谱 X 射线、背散射电子等信号，对样品进行分析研究。扫描电镜在表征样品时，受诸多参数的影响，不同类型样品应选用合适的参数，才能呈现出样品更真实的表面信息。如在不同的加速电压下，电子束与样品作用所获得的信号会有很大的差别。从理论上说，入射电子在样品中的散射轨迹可用 Monte Carlo 的方法模拟（如图 1 所示），并且推导得到入射电子最大穿透深度 Zmax。

通过之前的 “如何通过选择加速电压来提高扫描电镜的图像质量” 与 “样品导电性对扫描电镜成像的影响” 这两篇文章，大家都了解了加速电压与样品导电性对图像的成像质量有非常大的影响。其实，除了加速电压与样品的导电性，电镜的束流强度、图像亮度对比度、图像像散等都会影响扫描电镜图像的成像质量。今天，这篇文章将围绕如何选择束流强度，提高样品的成像质量。

传统意义上来说扫描电镜即是新型的电子光学仪器。它具有制样简单、放大倍数可调范围宽、图像的分辨率高、景深大等特点。数十年来，扫描电镜已广泛地应用在生物学、医学、冶金学等学科的领域中。随着各个学科的深入交叉，不同的需求越来越多，扫描电镜的附加功能也越来越多，例如，在扫描电镜上增加阴极荧光（CL）、冷热台、EBSD、电极插件等等，这些一般都是应用于科研工作中，而除此之外的针对不同样品的特殊要求的拓展却并不多。在台式扫描电镜中却有专门针对客户不同需求所设计的不同专业的软件，对于不同类型样品和要求的客户来说，大大提高了扫描电镜的拓展功能和使用效率，可以解决许多实际问题，因此在各行各业中应用越来越广泛。

随着经济的发展和人们生活水平的提高，纤维制品已经成为我们生产和生活 的必需品，为了满足人们对纤维制品的高要求，各种纤维制品推陈出新，质 地复杂多变，与此同时也给纤维的检验工作带来新的挑战。纤维制品的检测方法 有多种，扫描电镜凭借其出色的特点在纤维微观形态分析方面发挥重要的作用， 特别是扫描电镜-能谱仪的应用，更加适用于纤维的检验，被普遍应用于各个行业。

最近，有飞纳电镜用户询问关于电子束分析样品时可以穿透样品的深度的问题，这里小编将为大家详细介绍一下。扫描电镜是利用聚焦电子束进行微区样品表面形貌和成分分析，电子从发射源（灯丝）经光路系统最终到达样品表面，电子束直径可到 10 nm 以下，场发射电镜的聚集电子束直径会更小。聚焦电子束到达样品表面会激发出多种物理信号，包括二次电子（SE），背散射电子（BSE），俄歇电子（AE）、特征 X 射线（X-ray）、透射电子（TE）等。

新型的一种节能建筑材料设计，是在一种无机材料里面填充石蜡来保持建筑的恒温以及防水作用，这个效果的好坏与无机材料的孔隙率和孔隙大小有关系，也与石蜡在这种材料中的填充情况有关系。所以，必须使用到扫描电镜来观察样品填充的微观情况。原本认为扫描电镜就是一个观察微观形貌的工具，制备好样品就能够得到理想的结果了，结果上机一看，就颠覆了简单的思维，结局并不是想象的那样̷̷上图：

飞纳电镜每天都会与各种新样品打交道，千奇百怪的样品也层出不穷，为了给大家在科研之余带来一些欢乐，我们特此开辟扫描电镜“奇葩样品”栏目，展示一些有趣的样品。

迁钢公司质检站引进了一台扫描电镜及能谱仪，本文重点介绍了扫描电镜与能谱仪的工作原理与应用，以及对试验样品的要求和身背的安装与验收的程序。

上一篇文章中（扫描电镜选型指南【上】）我们就放大倍数、分辨率和电子源这三个方面，讲解了扫描电镜的基本性能。这篇文章将继续围绕台式扫描电镜的基本性能以及设备性能拓展和用户体验为大家提供足够的信息来选择最适合您需求的电子显微镜。

它就是GATAN Ilion II 697氩离子束抛光系统，该款设备是在Gatan公司经典的691离子减薄仪技术上发展而来。它的问世改变了此前人们用手动或机械研磨的方法对样品进行研磨抛光的局限性。利用氩离子精密抛光装置，可以获得平滑的截面和平面，而不会对样品造成机械损害，是扫描电镜样品制备的新型手段，目前已经广泛应用于全球各大高校科研院所。

在石油行业中，部分研究员需要分析研究凝胶的结构特征，观察凝胶中的纤维结构，组成形态，以及由哪些成分组成的。凝胶都是含水样品，含水量基本都在 90% 以上，有些类似清液，有些类似果冻状，常规的扫描电镜都是无法观测含水样品，但是如果把这些含水凝胶干燥处理后再观测，里面的结构又都被破坏了。如何实现扫描电镜观察含水样品，飞纳台式扫描电镜有一款特殊的样品杯可以实现这一要求。

扫描电镜主要是利用二次电子信号成像来观察样品的表面形态，即用极狭窄的电子束去扫描样品，通过电子束与样品的相互作用产生各种效应，其中主要是样品的二次电子发射。扫描电子显微镜可以观察到样品表面的微观结构，从微观结构出发来分析一下锂电池负极材料的内部结构。

荷兰飞纳台式场发射扫描电镜能谱一体机携手匈牙利 Technoorg Linda 离子研磨仪，助您轻松高效地研究隐藏在表象下丰富准确的材料表面形貌成分信息，为用户带来最高的性价比体验。

随着荧光蛋白的使用增加，荧光成像技术已经成为一个重要的应用。此外，电子显微镜能够提供高分辨率的观察， 透射电子显微镜（TEM）能够观察薄片样品的结构，而扫描电镜（SEM）常用来观察样本表面的形貌。多年来，植物科学和扫描电镜一直是密切相关的。这篇博客将会告诉你如何使用扫描电镜，以及它的优势和面临的挑战。需要注意的是，相比工业制造中的应用，扫描电镜不仅可以用于研究解剖学和生理学，还可以分析植物成分，如纤维。