背景介紹

掃描電子顯微鏡 (SEM) 可通過(guò)使用聚焦的電子束對(duì)樣品進(jìn)行掃描來(lái)生成圖像。樣品中原子與電子的相互作用會(huì)產(chǎn)生含有表面形貌特征和組成信息的信號(hào)。賽默飛SEM不但具有從幾納米到亞納米范圍的分辨力能力，而且可以滿足研究型實(shí)驗(yàn)室多種多樣的樣品分析需求，在獲得出色的圖像質(zhì)量的同時(shí)盡可能簡(jiǎn)化樣品制備過(guò)程。

對(duì)于非導(dǎo)體或者樣品表面沒(méi)有連續(xù)導(dǎo)電相的樣品，會(huì)產(chǎn)生荷電效應(yīng)，即畫(huà)面出現(xiàn)圖像錯(cuò)位、亮度不可調(diào)節(jié)、相貌扁平、信號(hào)反射等阻礙我們得到樣品表面真實(shí)信息的情形。除了通過(guò)制樣、掃描參數(shù)調(diào)整等常規(guī)消除荷電的操作， 賽默飛SEM還提供優(yōu)異的可變壓力低真空模式來(lái)降低/消除由于電子富集在樣品表面導(dǎo)致的荷電現(xiàn)象。

從樣品表面逃逸出的電子被探測(cè)電極吸引時(shí)會(huì)被加速，在這個(gè)過(guò)程中會(huì)使樣品室內(nèi)的氣體分子電離，生產(chǎn)額外的電子和正離子，這些離子在附加電場(chǎng)作用下向樣品運(yùn)動(dòng)，中和表面富集的電子，從而消除荷電現(xiàn)象；而額外產(chǎn)生的電子和原生出射電子一起被探測(cè)器接收，信號(hào)增強(qiáng)。賽默飛專(zhuān) 利的穿過(guò)透鏡多級(jí)可變真空技術(shù)，可以兼顧鏡筒內(nèi)相對(duì)的高真空和樣品艙室的相對(duì)低真空，保證入射電子在光路上盡量少地被氣體分子散射，同時(shí)在樣品倉(cāng)里有足夠的氣體分子來(lái)放大信號(hào)和中和電荷。賽默飛低真空的標(biāo)準(zhǔn)氣氛是水蒸氣，因此對(duì)含水的生物樣品也特別友好。

案例分析

在低真空模式下，即便選用較高的加速電壓仍然可以正常工作。下面兩組圖例對(duì)比了不導(dǎo)電樣品在不同真空模式下的狀態(tài)。在高真空模式下，高加速電壓會(huì)導(dǎo)致圖片產(chǎn)生嚴(yán)重的荷電現(xiàn)象，樣品表面信息無(wú)法被正確捕捉。當(dāng)我們切換到低真空模式，在同樣的高加速電壓下，荷電現(xiàn)象消失，畫(huà)面恢復(fù)正常，樣品信息被正確捕捉。

圖例1 – 未鍍膜陶瓷/環(huán)氧樹(shù)脂樣品 高真空(左) 和 低真空 (右)

圖例2 – 未鍍膜玻纖復(fù)合材料 高真空(左) 和 低真空(右)

賽默飛SEM優(yōu)異的低真空技術(shù)可以省去研究人員復(fù)雜的樣品制備過(guò)程，還原樣品表面Z真實(shí)的信息，進(jìn)一步提高生產(chǎn)力、數(shù)據(jù)質(zhì)量和易用性。