掃描電鏡為精密儀器，在觀察樣品前一定要重視樣品制備。如果樣品存在問題或制樣不當(dāng)，不僅無法得到理想的效果，還會對掃描電鏡造成損傷，影響儀器測試性能，甚至造成設(shè)備故障，造成不可挽回的損失。 

SEM掃描電鏡樣品制備的 5 個注意事項：

1. 樣品為干燥無水固體，無易揮發(fā)溶劑

2. 觀察面應(yīng)該清潔，無污染物

3. 導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能好

4. 樣品熱穩(wěn)性要好，且不會被電子束分解

5. 磁性較強樣品要預(yù)先去磁

01

樣品需要干燥無水、無易揮發(fā)溶劑。樣品需要放入掃描電鏡真空腔室內(nèi)，如果樣品中含水或易揮發(fā)溶劑，會在真空環(huán)境中揮發(fā)出來，水蒸氣或揮發(fā)溶劑可能會引起燈絲故障；大量氣體分子進入真空腔室，亦會引起SEM掃描電鏡真空錯誤，甚至造成分子泵故障；同時氣體分子會散射電子，增加電子束能量分散，降低儀器分辨能力和信噪比。

解決方案：

針對含水或易揮發(fā)溶劑樣品，需要將樣品干燥后再放入掃描電鏡進行觀察，為保證樣品干燥過程中表面形貌不被破壞，必要時可采用臨界點干燥和冷凍干燥。對于含水的生物樣品，既要保持完好的組織和細(xì)胞形貌，還要保證樣品充分干燥，因此，需要經(jīng)過化學(xué)或物理方法固定、脫水和干燥后再進行觀察，或者利用SEM掃描電鏡的溫控樣品杯對樣品進行成像。

掃描電鏡溫度控制樣品杯可以自動控溫，適用于生物、有機等樣品，使樣品減少水分的蒸發(fā)，得以保持原貌，并且減少電子束對樣品的損傷，延長觀察時間。上圖中奶酪和蘋果未經(jīng)干燥處理，直接使用溫控樣品杯觀察。

02

樣品觀察面需要清潔、無污染物。樣品在制備、拿取和保存過程中都要保持干凈無塵，主要污染物為灰塵、手印、人體分泌物（口水和汗液）及微量油脂等。因此，在拿取與制備樣品時需要佩戴干凈無粉手套，使用的剪刀、鑷子等制樣工具亦要保持干凈。

解決方案：

對于需要分析的塊狀樣品，如金屬斷口上通常會黏附油污、碎屑或粉塵等，它們除了影響觀察結(jié)果之外，還容易引起SEM掃描電鏡真空腔室和電子光路器件污染。

對于金相樣品，經(jīng)過環(huán)氧樹脂鑲嵌、拋磨后，其表面會黏附有拋光膏顆粒、砂紙顆粒和環(huán)氧樹脂碎屑，放入掃描電鏡觀察前，需要先用水沖洗干凈，再用乙醇等有機溶劑超聲清洗，烘干處理后即可。

制備粉末樣品時，其厚度均勻，表面平整，且量不要太多，但要牢固的粘貼在導(dǎo)電膠上。樣品放入SEM掃描電鏡前需用較大氣流吹掃（推薦使用除塵氣罐或壓縮氣體），以便將未粘牢的樣品顆粒吹掉。

測試的粉末樣品個數(shù)較多時，制備過程中注意防止樣品交叉污染。切記 不要在放置掃描電鏡旁邊吹掃樣品，以免飛起的樣品顆粒污染SEM掃描電鏡。

03

樣品導(dǎo)電導(dǎo)熱性能要好。掃描電鏡聚焦成像時，電子束直接照射樣品表面，如果樣品材料不導(dǎo)電會產(chǎn)生荷電效應(yīng)（也稱充電效應(yīng)）。負(fù)電荷電子局部積累，抑制入射電子和出射信號，引起圖像變形和位移，無法進行聚焦。

解決方案：

針對不導(dǎo)電樣品，可以采用噴鍍碳或金屬以提高材料的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，同時還能增強樣品信號發(fā)出量。在樣品表面噴鍍導(dǎo)電膜，對能譜檢測結(jié)果有所影響，針對有些無法噴鍍的樣品，可采用低真空模式觀察樣品以緩解荷電效應(yīng)。

電子束下樣品熱穩(wěn)性要好，且不會被電子束分解。在SEM掃描電鏡正常觀察圖像時，電子探針的束流通常為 nA 級別，所以對于大多數(shù)樣品，受熱不是問題。但對一些熱敏材料會出現(xiàn)損傷，觀察部位出現(xiàn)起泡、龜裂、孔洞（熱損傷），甚至有些樣品在高溫下分解，釋放氣體或物質(zhì)（熱分解），當(dāng)他們進入掃描電鏡內(nèi)部，勢必會影響掃描電鏡性能，甚至引起故障。

04

解決方案：

這類樣品多為生物和有機聚合物樣品，在表面鍍膜可以提高樣品的穩(wěn)定性，觀察時也盡量選擇較小加速電壓和束流強度，以減少電子束對樣品的損傷。

05

磁性樣品 會影響電子束運動軌跡，導(dǎo)致圖像出現(xiàn)異常和像散現(xiàn)象。如果小的磁性顆粒沒有粘貼牢固，容易被吸入SEM掃描電鏡真空腔室內(nèi)部，引起掃描電鏡污染，造成掃描電鏡成像故障。

解決方案：

因此在觀察磁性材料時需要格外小心，利用壓縮氣體嚴(yán)格吹掃。針對一些較強磁性材料要進行消磁處理。