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掃描電鏡的電子束損傷如何減少?

閱讀:1020      發布時間:2024-9-13
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 減少掃描電鏡(SEM)中電子束對樣品損傷的方法主要包括以下幾點:

降低束流密度:通過擴大掃描區域或減小電子束的流強,可以減少單位面積上接收到的電子數量,從而減輕對樣品的損傷。

使用低加速電壓:較低的加速電壓意味著電子的能量較低,它們對樣品的穿透能力減弱,減少了對樣品內部結構的損傷,更適合觀察表面敏感或軟物質樣品。

優化樣品制備:確保樣品表面導電,通過鍍金或其他導電材料處理,減少表面充電效應。適當的熱處理可以減少樣品內部應力,間接降低損傷。對于生物樣品,冷凍干燥或液氮快速冷凍可以固定結構,減少電子束造成的結構變化。

控制掃描模式:選擇合適的掃描策略,如順序掃描而非隨機掃描,避免同一區域的重復輻射,減少累積損傷。

使用保護層:在樣品表面涂覆薄層導電或非反應性的材料,如金、碳膜等,可以作為屏障,減少電子束直接與樣品的相互作用。

環境掃描電子顯微鏡(ESEM):在較高壓力下工作,可以利用環境中的氣體分子中和電荷,減少表面充電,從而減輕損傷。

調節工作模式和參數:包括調整電子束的曝光時間、掃描速度等,以減少總輻射劑量。

利用特殊技術:如能量色散X射線光譜(EDS)和背散射電子衍射(EBSD)來輔助分析,這些技術不僅能提供信息,還能在一定程度上幫助識別和避免偽影,間接保護樣品。

通過綜合運用上述方法,可以在保證成像質量的同時,最大限度地減少電子束對樣品的潛在損傷。

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