1. 工作原理

    扫描电子电镜（scanning electron microscope，SEM）是对样品表面形态进行测试的一种大型仪器。当具有一定能量的入射电子束轰击样品表面时，电子与元素的原子核及外层电子发生单次或多次弹性与非弹性碰撞，一些电子被反射出样品表面，而其余的电子则渗入样品中，逐渐失去其运动性能，最后停止运动，并被样品吸收。在此过程中有99%以上的入射电子能量转变成样品热能，而其余约1%的入射电子能量从样品中激发出各种信号。这些信号主要包括二次电子、背散射电子、吸收电子、透射电子、俄歇电子、电子电动势、阴极发光、X射线等。扫描电镜设备就是通过这些信号得到讯息，从而对样品进行分析的。

2. 用途

    通过样品中的电子激发出的各种信号，扫描电镜可以做出电子图像分析，如可利用二次电子进行样品表面形貌及结构分析的分析；以两片探测器信号做积分运算，通过背散射电子可以分析样品表面成分像，以两片探测器信号做微分运算时，则可用于样品表面形貌像德分析；此外，通过透射电子则可对析晶体的内部结构及晶格信息进行分析。 

    扫描电镜的用途很广，除了能做电子图像分析以外，配上其它一些配套设备，还可做显微化学成分分析，显微晶体结构分析，显微阴极发光图像分析，这更加扩大的扫描电镜的广泛应用度。常见的扫描电镜配套设备主要有：x射线波谱仪、x射线能谱仪、结晶学分析仪、阴极发光图像分析仪等。

3. 样品要求   

    需用电镜观测的样品，必须干燥，无挥发性，有导电性，能与样品台牢固粘结（块状试样的下底部需平整，利于粘结）。粉末样品用导电胶带粘结后，需敲击检查，或用吹风机吹去粘结不牢固的粉末。含有机成份的样品（包括聚合物等），需经过干燥处理。

4. 样本制备过程

（1）取材 

取材部位要准确；大小要适宜，一般≤1 cm³；取样要快，严防对样品的挤压损伤，以使样品更接近于活体状态；样品的基底部应切割平整，以便于样品黏贴，观察面应作好识别标记。

（2）清洗

常规用生理盐水或PBS液清洗样品表面，使样品观察面的表面特征充分暴露出来。特殊样品（如胃、肠粘膜、及乳腺组织等）需用特殊清洗液清洗。
（3）固定

常用的固定液有1－4%戊二醛和1－2%锇酸，一般先用戊二醛固定1至几小时或更长时间，经缓冲液充分清洗后，再用锇酸固定30－60分钟。固定的目的是为了保留样品的微细结构和外部形貌，使其更接近于生活状态；使组织硬化，以增强样品在随后的干燥过程中耐受表面张力变化的能力。

（4）脱水

用低表面张力且易挥发的有机溶剂（乙醇、丙酮等）取代组织细胞中的游离水，使样品在后续的干燥过程中表面张力减少。
（5）干燥

彻底去除样品中的脱水剂，使样品干燥，以保护镜筒高真空和样品不变形。以临界干燥法最理想，但必需要有专门的仪器，当实验室不具备此种仪器时，可采用冰冻干燥法和乙腈干燥法。乙腈干燥法的关键是乙腈置换。样品经上述处理后，浸入50%的乙腈水溶液中，然后依次更换70%、80%、90%、95%、100%的乙腈溶液，每次浸泡15～20分钟，最后再换100%乙腈。然后进行真空干燥。即将乙腈置换后的样品连同青霉素瓶一起放到真空镀膜台的空中置内，抽低真空，一般需30～50分钟。样品干燥后，待其温度升至室温时再放气，取出样品。

（6）粘贴

将样品粘牢在样品台上，可用双面胶带或导电胶。

（7）金属镀膜 

在样品表面喷镀一层厚约3－30 nm的金属薄膜，目前常用离子溅射法镀膜。其目的是为了提高样品表面的导电性，提高二次电子发射率和减少电子束对样品的损伤。
（8）电镜观察

按照实验目的调整好拍照倍数，在扫描电镜下观察样品表面形态结构。

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