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掃描電鏡可以觀察液體么

日期:2024-07-04

傳統(tǒng)的掃描電子顯微鏡(SEM)在高真空環(huán)境下工作,不適合直接觀察液體樣品,因?yàn)橐后w會(huì)在真空中蒸發(fā),導(dǎo)致樣品失去水分或變形。不過(guò),現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展使得在SEM中觀察液體樣品成為可能,主要通過(guò)以下幾種方法:

1. 環(huán)境掃描電子顯微鏡(ESEM)

原理:ESEM在樣品室內(nèi)維持一定的氣壓(通常是水蒸氣),這允許在較高的環(huán)境壓力下觀察濕潤(rùn)樣品或液體樣品。

優(yōu)點(diǎn):可以直接觀察未干燥的生物樣品、液體樣品和濕潤(rùn)材料。

操作:將樣品放入ESEM的樣品室。

調(diào)整樣品室內(nèi)的水蒸氣壓力,以維持樣品的液態(tài)狀態(tài)。

使用低加速電壓和適當(dāng)?shù)臋z測(cè)器進(jìn)行成像。

2. 液體樣品池

原理:使用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的液體樣品池或微流控芯片將液體樣品封裝在薄膜之間,從而在真空環(huán)境中保持液態(tài)。

優(yōu)點(diǎn):能夠在傳統(tǒng)SEM中觀察液體樣品,避免樣品蒸發(fā)。

操作:將液體樣品封裝在液體樣品池中,確保樣品池的兩端用薄膜密封。

將樣品池放入SEM的樣品室。

進(jìn)行低加速電壓成像,以減小對(duì)薄膜的損傷。

3. 冷凍方法

原理:將液體樣品快速冷凍成冰,然后在低溫SEM(Cryo-SEM)中觀察。

優(yōu)點(diǎn):保留液體樣品的原始狀態(tài),避免蒸發(fā)和結(jié)構(gòu)變化。

操作:將液體樣品放在樣品架上,快速冷凍成冰。

將冷凍樣品轉(zhuǎn)移到低溫SEM的樣品室,維持低溫環(huán)境。

進(jìn)行低溫成像,觀察樣品的結(jié)構(gòu)和形態(tài)。

4. 使用離子液體

原理:某些離子液體具有低蒸氣壓,可以在高真空環(huán)境中保持液態(tài)。

優(yōu)點(diǎn):直接在傳統(tǒng)SEM中觀察液體樣品。

操作:將樣品浸入離子液體中,確保樣品表面覆蓋一層離子液體。

將樣品放入SEM的樣品室。

進(jìn)行成像,觀察樣品的結(jié)構(gòu)和形態(tài)。

注意事項(xiàng)

樣品制備:液體樣品的制備和處理需要特別小心,確保樣品在觀察過(guò)程中保持原始狀態(tài)。

成像條件:使用低加速電壓和適當(dāng)?shù)臋z測(cè)器,避免對(duì)樣品和薄膜的損傷。

防止污染:確保樣品和設(shè)備的清潔,避免污染物影響成像質(zhì)量。

通過(guò)以上方法,可以在掃描電子顯微鏡中觀察液體樣品,同時(shí)保留樣品的原始結(jié)構(gòu)和狀態(tài)。這些技術(shù)擴(kuò)展了SEM的應(yīng)用范圍,使其能夠用于生物、材料科學(xué)和納米技術(shù)等領(lǐng)域的研究。

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作者:澤攸科技


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