扫描电子显微镜 (SEM) 是一种强大的分析工具，广泛应用于材料科学、生物、医学、半导体材料和化学工程等领域。SEM 能够提供高分辨率的表面形貌图像，因此样品制备是获得准确清晰图像的关键步骤。

一、SEM样品要求

1. 样品不含水

湿样品产生的水蒸气会降低真空度，影响图像清晰度，并可能导致电子束与水蒸气发生反应，缩短设备寿命。因此，大多数生物样品和所有湿样品都需要干燥。

2.样品不含挥发物和污染物

挥发性物质和污染物会污染设备组件，降低成像信号和检测器效率。因此，在样品制备过程中需要去除这些物质，以确保样品表面清洁。

3. 样品具有导电性

SEM 成像依赖于二次电子和背散射电子信号。过量的电子或自由粒子会在非导电样品表面积聚，影响信号传输。因此，非导电样品需要具有导电性，例如镀金或镀碳。

SEM 样品制备步骤

扫描电子显微镜 (SEM) 是一种强大的分析技术，能够对各种材料进行高分辨率成像。为了获得高质量的 SEM 图像，需要对样品进行适当的制备。制备过程涉及多个步骤，包括样品采集、固定、脱水、临界点干燥以及涂覆导电材料。在本文中，我们将详细讨论每个步骤，并提供用于 SEM 分析的样品制备的分步说明。

样品采集

SEM 样品制备的第一步是采集样品。样品可以是任何目标材料，例如生物组织、金属、聚合物或矿物。采集过程中务必小心处理样品，避免损坏或污染。例如，生物组织应采用无菌技术采集，以防止细菌或真菌污染。金属和其他硬质材料应使用金刚石锯或其他合适的切割工具进行切割，以获得可安装用于 SEM 分析的平整表面。

固定

样本采集完成后，需要进行固定，以保存其结构并防止后续处理步骤中可能发生的任何变化。固定可以使用多种化学试剂，包括甲醛、戊二醛或多聚甲醛。固定剂的选择取决于待分析样本的类型和后续应用。例如，戊二醛常用于保存生物组织，而多聚甲醛更适合保存植物组织。

脱水

SEM 样品制备的下一步是脱水。此步骤将样品中的所有水分去除，这对于防止成像过程中可能引入的任何伪影至关重要。脱水通常通过将样品放入一系列梯度乙醇溶液中来实现，从低浓度（例如 30%）开始，逐渐增加至 100%。样品通常在每个溶液中放置几分钟到几小时，具体取决于样品的尺寸和类型。

临界点干燥

脱水后，需要对样品进行干燥，以防止在SEM分析过程中水蒸气在样品上凝结。临界点干燥 (CPD) 是一种常用的样品干燥技术。该技术需要将样品放入装有超临界流体（例如CO2）的腔室中，以除去样品中残留的水分。然后，缓慢地将样品加热至流体的临界点，此时流体变成气体，样品被干燥。CPD是一种温和的干燥技术，可以保留样品的结构，适用于多种材料。

涂层

SEM 样品制备的最后一步是用导电材料涂覆样品。此步骤对于防止样品在 SEM 成像过程中带电至关重要，因为带电会导致图像质量不佳。可用的涂层类型包括金、铂、钯或碳。金和铂涂层通常用于生物样品的高分辨率成像，而碳涂层更适合金属或矿物等硬质材料的成像。涂层可以使用溅射或蒸发技术进行涂覆，该技术会在样品表面沉积一层薄薄​​的导电材料。

SEM 样品制备分步说明

1. 使用适当的技术和工具收集样本。

2. 使用适合所分析样品类型的固定剂来固定样品。

3. 将样品放入一系列分级乙醇溶液中脱水，从低浓度开始逐渐增加到 100%。

4. 进行临界点干燥以去除样品中所有剩余的水。

5. 采用适当的涂层技术将导电材料涂覆在样品上。