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掃描電鏡（SEM）用電子束掃描樣品表面，收集攜帶電子束與樣品相互作用信息的反射電子。如果樣品倉(cāng)內(nèi)殘留有空氣，空氣原子與電子束相互作用，部分偏轉(zhuǎn)電子，并在圖像上增加噪聲。

這就是掃描電鏡成像前必須達(dá)到一定真空度的原因。但是，雖然高的真空對(duì)于準(zhǔn)確的分析來說是至關(guān)重要的，但它也會(huì)對(duì)某些類型的材料成像產(chǎn)生負(fù)面影響，例如含有水分的樣品。閱讀這篇博客，了解如何在掃描電鏡的真空環(huán)境中觀察對(duì)真空敏感的樣品，并保持樣品結(jié)構(gòu)完整。

SEM中的真空度

首先，我們來談?wù)剴呙桦婄R（SEM）中的真空度。真空度（或壓力值）可由操作者控制。對(duì)于臺(tái)式掃描電鏡，真空度在1 - 10帕斯卡之間。用于比較的是：大氣壓是100000帕斯卡。

當(dāng)壓力降到大氣壓值以下時(shí)，所有液體都會(huì)發(fā)生相變。因此所有掃描電鏡（SEM）的內(nèi)部必須采用不受高真空度影響的特殊材料。

有些樣品會(huì)受到影響，并且它們的行為也會(huì)有所不同：zui敏感的是含水樣品。

有內(nèi)部孔隙的樣品，或者是由含水材料制成的樣品，都可能會(huì)受到影響，因?yàn)樗鼈儠?huì)在成像過程中釋放出氣體。

任何從樣品中釋放出的氣體都是成像工具的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樗赡軙?huì)污染鏡筒或探測(cè)器，損害儀器的功能，或影響圖像質(zhì)量。出于這個(gè)原因，飛納臺(tái)式掃描電鏡（Phenom Desktop SEM）通常配備一個(gè)保護(hù)程序，當(dāng)檢測(cè)到突然或意外增加的壓力水平時(shí)，會(huì)彈出樣品。

如何防止或限制樣品釋放氣體

預(yù)測(cè)樣品的行為并不那么容易：植物葉子通常可以在沒有任何特殊預(yù)防措施的情況下成像，而奶酪則會(huì)釋放氣體。這就是為什么得到好的圖像的關(guān)鍵是樣品制備。有一些技巧可以防止或限制樣品釋放氣體。許多都需要對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理。

飛納掃描電鏡下的新鮮葉子，不用噴金，直接觀察，氣孔清晰可見

利用飛納電鏡溫度樣品杯在-25°C觀察藍(lán)紋奶酪上霉菌孢子

例如，干燥器可以從樣品中去除液體，并為成像做好準(zhǔn)備。

盡管這一過程將提供非常好的圖像，但圖像不能代表原始樣品。由于環(huán)境壓力較小，樣品深層的水可能會(huì)通過樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)入大氣并蒸發(fā)。

由于這種樣品內(nèi)部釋放氣體的結(jié)果，樣品將顯示假象——甚至在zui壞的情況下，整個(gè)結(jié)構(gòu)可能會(huì)塌陷。

還有其他的替代方案。在較低的真空模式中操作掃描電鏡（SEM）（或增加壓力）會(huì)減慢蒸發(fā)速度，同時(shí)凍結(jié)樣品幾乎可以*停止樣品釋放氣體過程，并保持樣品的原始結(jié)構(gòu)。

飛納電鏡拓展選件——溫控樣品杯

為了研究對(duì)真空度敏感及易脆性的樣品，如生物、食品和有機(jī)涂層等，飛納電鏡研發(fā)了溫控樣品杯。溫控樣品杯能控制樣品的溫度，從而影響樣品周圍的濕度。zui大限度的降低電子束和真空度對(duì)樣品的損壞。樣品杯的工作原理是基于珀?duì)柼?yīng)，可以迅速、容易地調(diào)整溫度。樣品的溫度能夠的監(jiān)控，通過鍵盤控制器來控制。溫控樣品杯溫度控制范圍 - 25℃ ～ + 50℃，精度在 ± 1.5℃。

規(guī)格參數(shù)：

• 溫度范圍：- 25℃ ～ + 50℃
• 度：± 1.5℃
• 顯示分辨率：0.1℃
• zui高冷卻速度：20℃/min
• 樣品zui大尺寸：直徑 25 mm，高 5 mm

用飛納電鏡溫度樣品杯在-25°C觀察黃瓜的橫截面