扫描电镜技术指南——样品制备攻略

发布者:李佳发布时间:2026-01-07浏览次数:10

扫描电镜(SEM)是研究材料与生物微观表面结构的重要工具。我校公共实验平台靶标发现中心配备的场发射扫描电镜(ZEISSSigma 360)搭载多种探测器,适用于材料、纳米颗粒、细菌、细胞及动植物组织等样品的表面成像。通过采集二次电子、背散射电子、特征X射线等信号,可提供样品表面形貌、成分衬度、元素组成与分布等信息;结合能谱仪(EDS)还可实现元素的定性与半定量分析。

 


获得准确、清晰成像的前提在于规范的样品制备。制样质量直接决定成像效果与数据可靠性,因此遵循科学的制样方法至关重要。相比透射电镜(TEM)对样品厚度的严苛限制(通常小于100 nm),扫描电镜的样品适应性更灵活,但仍需遵循以下基本规范。

扫描电镜样品基本规范

干燥

不能含有水分和易挥发有机溶剂,避免在真空环境下汽化或污染真空系统。

性质稳定

在电子束照射下不能产生分解、汽化、升华等物理化学反应,也不应产生显著热损伤。

洁净无污染

表面应清洁,无油脂等污染物,必要时可用无水乙醇等进行清洗。

无磁性

磁性样品须预先消磁,防止磁场干扰电子束运行,影响分辨率和污染物镜极靴。

导电性佳

样品表面导电性较好,不导电或导电性不佳的样品需喷金处理。



在理解上述基本规范的基础上,可针对不同物态与结构的样品,采取相应的制样策略,以获得最佳测试效果。

一、液体样品适用于含微粒的悬浊液、胶体等)

滴片法:将超声分散后的液滴滴加至硅片、锡箔或铝箔等表面,适用于干燥后结构稳定的固体颗粒(如纳米颗粒、沉淀等)。

滴加完成后可采用自然风干、加热干燥或冷冻干燥等方式确保完全干燥,再用导电胶将载体固定在样品台上,即可上机观测。

 

二、粉末样品

粉末样品常存在分散不均、易飘散等问题,制样需特别谨慎。

直接贴装法:适用于无需分散、粒径较大且无漂浮倾向的样品。取针尖大小干燥粉末,用导电胶固定在样品台上,用洗耳球或空气压缩瓶严格除去未粘牢粉末,即可上机观测。

超声分散法:适用于需均匀分散的稳定粉末样品。取适量粉末加入合适分散剂中(如无水乙醇、纯水或其他不与样品反应的溶剂),超声处理5–10 min(易团聚样品可适当延长)。随后按液体样品流程进行滴片与干燥。

 

超声分散注意事项:

1、分散剂选择需考虑样品性质,避免发生反应。

2、若需要进行元素分析,应注意基底的影响。例如需检测Si元素时,应避免使用硅片作为基底

三、块状样品

直接贴装:若仅观察表面形貌,可将待观察面朝上,用导电胶直接固定于样品台。

截面制备:如需观察内部或断面结构,可采用液氮脆断、双刀切割等方式制取截面,并将断面朝上固定后进行观测。

 

四、生物样品

生物样品(如细胞、细菌、动植物组织等)通常具有含水量高、柔软、不导电等特点,其制样流程更为精细,核心目标是在干燥和真空条件下,最大限度地固定并保持其原始三维形貌。标准制样流程通常包括化学固定—梯度脱水—干燥—导电镀膜等关键步骤。关于详细的生物样品制样步骤与注意事项,请参见 QQ群文件:875339071——【扫描电镜生物样品常规制样方案】。

平台服务项目与模式

为充分发挥高端仪器对科研的支撑作用,本平台面向校内外用户,提供以下专业、灵活的【扫描电镜测试】与【生物样品制备】服务:

1扫描电镜测试服务(ZEISSSigma 360

服务模式

服务项目

收费标准

自主上机

形貌观察

150/小时

EDS

60元/样

喷金

20元/钉台或100元/次,单次不超过9钉台

委托测试

千倍级速测

优惠,具体事宜请咨询

常规形貌观察

120元/样

EDS

60元/样

喷金

20元/钉台或100元/次,单次不超过9钉台

带教带测

针对多元化测试场景,一对一指导

具体事宜请咨询


2、生物样品专业制备服务

为解决生物样品制备的技术难点,平台提供专业的委托制备服务,确保含水、柔软样品的微观结构得以完好呈现。

服务模式

服务项目

收费标准

委托测试

脱水

20元/样

临界点干燥

120元/样

 

【扫描电镜】预约与委托测试链接:

http://dygx1.cpu.edu.cn/lims/!equipments/equipment/index.798

【扫描电镜生物样品制备服务】送样链接:

https://dygx1.cpu.edu.cn/lims/!equipments/equipment/index.893.sample

仪器地点:江宁校区实训楼104东电镜室

服务QQ群:875339071

仪器负责人:18838941856  张老师


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