应用分享丨荷电去无踪

背景介绍

扫描电子显微镜 (SEM) 可通过使用聚焦的电子束对样品进行扫描来生成图像。样品中原子与电子的相互作用会产生含有表面形貌特征和组成信息的信号。赛默飞SEM不但具有从几纳米到亚纳米范围的分辨力能力，而且可以满足研究型实验室多种多样的样品分析需求，在获得出色的图像质量的同时尽可能简化样品制备过程。

对于非导体或者样品表面没有连续导电相的样品，会产生荷电效应，即画面出现图像错位、亮度不可调节、相貌扁平、信号反射等阻碍我们得到样品表面真实信息的情形。除了通过制样、扫描参数调整等常规消除荷电的操作， 赛默飞SEM还提供优异的可变压力低真空模式来降低/消除由于电子富集在样品表面导致的荷电现象。

从样品表面逃逸出的电子被探测电极吸引时会被加速，在这个过程中会使样品室内的气体分子电离，生产额外的电子和正离子，这些离子在附加电场作用下向样品运动，中和表面富集的电子，从而消除荷电现象；而额外产生的电子和原生出射电子一起被探测器接收，信号增强。赛默飞专 利的穿过透镜多级可变真空技术，可以兼顾镜筒内相对的高真空和样品舱室的相对低真空，保证入射电子在光路上尽量少地被气体分子散射，同时在样品仓里有足够的气体分子来放大信号和中和电荷。赛默飞低真空的标准气氛是水蒸气，因此对含水的生物样品也特别友好。

案例分析

在低真空模式下，即便选用较高的加速电压仍然可以正常工作。下面两组图例对比了不导电样品在不同真空模式下的状态。在高真空模式下，高加速电压会导致图片产生严重的荷电现象，样品表面信息无法被正确捕捉。当我们切换到低真空模式，在同样的高加速电压下，荷电现象消失，画面恢复正常，样品信息被正确捕捉。

图例1 – 未镀膜陶瓷/环氧树脂样品 高真空(左) 和 低真空 (右)

图例2 – 未镀膜玻纤复合材料 高真空(左) 和 低真空(右)

赛默飞SEM优异的低真空技术可以省去研究人员复杂的样品制备过程，还原样品表面Z真实的信息，进一步提高生产力、数据质量和易用性。