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一文教你全方位认识,扫描电镜样品的导电方法

点击次数:  更新时间:2017/11/20 8:56:59  

生物样品经过脱水、干燥处理后,其表面不带电,导电性能也差。用扫描电镜观察时,当入射电子束打到样品上,会在样品表面产生电荷的积累,形成充电和放电效应,影响对图象的观察和拍照记录。因此在观察之前要进行导电处理,使样品表面导电。常用的导电方法你知多少?往下看


金属镀膜法 


金属镀膜法是采用特殊装置将电阻率小的金属,如金、铂、钯等蒸发后覆盖在样品表面的方法。样品镀以金属膜后,不仅可以防止充电、放电效应,还可以减少电子束对样品的损伤作用,增加二次电子的产生率,获得良好的图象。 


1.真空镀膜法 


真空镀膜法是利用真空镀膜仪进行的。其原理是在高真空状态下把所要喷镀的金属加热,当加热到熔点以上时,会蒸发成极细小的颗粒喷射到样品上,在样品表面形成一层金属膜,使样品导电。喷镀用的金属材料应选择熔点低、化学性能稳定、在高温下和钨不起作用以及有高的二次电子产生率、膜本身没有结构。现在一般选用金或金和碳。为了获得细的颗粒,有用铂或用金—钯、铂—钯合金的。金属膜的厚度一般为10nm~20nm。真空镀膜法所形成的膜,金属颗粒较粗,膜不够均匀,操作较复杂并且费时,目前已经较少使用。 


2.离子溅射镀膜法 


在低真空(0.1~0.01乇)状态下,在阳极与阴极两个电极之间加上几百至上千伏的直流电压时,电极之间会产生辉光放电。在放电的过程中,气体分子被电离成带正电的阳离子和带负电的电子,并在电场的作用下,阳离子被加速跑向阴极,而电子被加速跑向阳极。如果阴极用金属作为电极(常称靶极),那么在阳离子冲击其表面时,就会将其表面的金属粒子打出,这种现象称为溅射。此时被溅射的金属粒子是中性,即不受电场的作用,而靠重力作用下落。如果将样品置于下面,被溅射的金属粒子就会落到样品表面,形成一层金属膜,用这种方法给样品表面镀膜,称为离子溅射镀膜法。 


3、和真空镀膜法比较,离子溅射镀膜法具有以下优点:


(1)由于从阴极上飞溅出来的金属粒子的方向是不一致的,因而金属粒子能够进入到样品表面的缝隙和凹陷处,使样品表面均匀地镀上一层金属膜,对于表面凹凸不平的样品,也能形成很好的金属膜,且颗粒较细。


(2)受辐射热影响较小,对样品的损伤小。


(3)消耗金属少。


(4)所需真空度低,节省时间。


组织导电法 

用金属镀膜法使样品表面导电,需要特殊的设备,操作比较复杂,同时对样品有一定程度的损伤。为了克服这些不足,有人采用组织导电法(又称导电染色法),即利用某些金属 溶液对生物样品中的蛋白质?脂类和醣类等成分的结合作用,使样品表面离子化或产生导电性能好的金属盐类化合物,从而提高样品耐受电子束轰击的能力和导电率。


基本处理过程:将经过固定、清洗的样品,用特殊的试剂处理后即可观察。由于不经过金属镀膜,所以不仅能节省时间,而且可以提高分辨率,还具有坚韧组织,加强固定效果的作用。组织导电法主要有碘化钾导电染色法、碘化钾--醋酸铅导电法、丹宁酸—锇酸导电法等。


比较常用的是丹宁酸—锇酸导电法,其具体操作方法如下: 


(1)样品处理:按常规方法取材、清洗及用戊二醛固定。 


(2)导电染色:将样品放入2%~4%丹宁酸溶液中浸泡。如果观察表面结构,浸泡时间为30分钟;如果观察内部结构,浸泡时间为8小时,即可过夜。在浸泡过程中,可更换一次溶液。 


(3)清洗及再固定:用磷酸缓冲液充分清洗,然后放入1%锇酸中固定2~4小时,再用磷酸缓冲液清洗。 


(4)脱水和干燥:按常规方法。 


(5)扫描电镜观察。


成功案例


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