【儀器網 解決方案】透射電子顯微鏡簡稱透射電鏡,是用于觀察樣品的精細結構的光學儀器,由照明系統、成像系統、真空系統、記錄系統、電源系統等結構組成,是物理、生物學等眾多科學領域的重要分析方法,常用于癌癥研究、材料科學、納米技術以及半導體研究等等。
樣品制備方法:
一、樣品要求:
1.粉末樣品基本要求
(1)單顆粉末尺寸應小于1μm;
(2)無磁性;
(3)以無機成分為主,否則會造成電鏡嚴重的污染,高壓跳掉,甚至擊壞高壓槍;
2.塊狀樣品基本要求:
(1)需要電解減薄或離子減薄,獲得幾十納米的薄區才能觀察;
(2)如晶粒尺寸小于1μm,也可用破碎等機械方法制成粉末來觀察;
(3)無磁性;
(4)塊狀樣品制備復雜、耗時長而且工序多,需要由專業人員指導制備;樣品制備的好壞直接影響到后面電鏡的觀察和分析。
二、送樣品前的準備工作
1.明確制備和觀察的目的
2.樣品通過X-Ray粉末衍射(XRD)測試并確定結構后,再決定是否做HRTEM;即可以節省時間,又能在XRD的基礎上獲得更多的微觀結構信息。
三、粉末樣品的制備
1.選擇高質量的微柵網(直徑3mm),這是關系到能否拍攝出高分辨率照片的首步。
2.用鑷子小心取出微柵網,將膜面朝上(在燈光下觀察顯示有光澤的面,即膜面),輕輕平放在白色濾紙上;
3.取適量的粉末和乙醇分別加入小燒杯,進行超聲振蕩10~30min,過3~5 min后,用玻璃毛細管吸取粉末和乙醇的均勻混合液,然后滴2~3滴該混合液體到微柵網上(如粉末是黑色,則當微柵網周圍的白色濾紙表面變得微黑,此時便適中。滴得太多,則粉末分散不開,不利于觀察,同時粉末掉入電鏡的幾率大增,嚴重影響電鏡的使用壽命;滴得太少,則對電鏡觀察不利,難以找到實驗所要求粉末顆粒。)
4.等15 min以上以便乙醇盡量揮發完畢;否則將影響電鏡的真空。
四、塊狀樣品制備
1.電解減薄方法
用于金屬和合金試樣的制備。(1)塊狀樣切成約0.3mm厚的均勻薄片;(2)用金剛砂紙機械研磨到約120~150μm厚;(3)拋光研磨到約100μm厚;(4)沖成Ф3mm 的圓片;(5)選擇合適的電解液和雙噴電解儀的工作條件,將Ф3mm 的圓片中心減薄出小孔;(6)迅速取出減薄試樣放入無水乙醇中漂洗干凈。
注意事項:
(1)電解減薄所用的電解液有很強的腐蝕性,需要注意人員安全,及對設備的清洗;
(2)電解減薄完的試樣需要輕取、輕拿、輕放和輕裝,否則容易破碎,導致前功盡棄;
2. 離子減薄方法
用于陶瓷、半導體、以及多層膜截面等材料試樣的制備。塊狀樣制備(1)塊狀樣切成約0.3mm厚的均勻薄片;(2)均勻薄片用石蠟粘貼于超聲波切割機樣品座上的載玻片上;(3)用超聲波切割機沖成Ф3mm 的圓片;(4)用金剛砂紙機械研磨到約100μm厚;(5)用磨坑儀在圓片中央部位磨成一個凹坑,凹坑深度約50~70μm,凹坑目的主要是為了減少后序離子減薄過程時間,以提高終減薄效率;(6)將潔凈的、已凹坑的Ф3mm 圓片小心放入離子減薄儀中,根據試樣材料的特性,選擇合適的離子減薄參數進行減??;通常,一般陶瓷樣品離子減薄時間需2~3天;整個過程約5天。
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