扫描电镜中如何观察含水样品？

扫描电镜（SEM）用电子束扫描样品表面，收集携带电子束与样品相互作用信息的反射电子。如果样品仓内残留有空气，空气原子与电子束相互作用，部分偏转电子，并在图像上增加噪声。 

这就是扫描电镜成像前必须达到一定真空度的原因。但是，虽然高的真空对于准确的分析来说是至关重要的，但它也会对某些类型的材料成像产生负面影响，例如含有水分的样品。阅读这篇博客，了解如何在扫描电镜的真空环境中观察对真空敏感的样品，并保持样品结构完整。 

SEM中的真空度 

首先，我们来谈谈扫描电镜（SEM）中的真空度。真空度（或压力值）可由操作者控制。对于台式扫描电镜，真空度在1 - 10帕斯卡之间。用于比较的是：大气压是100000帕斯卡。

当压力降到大气压值以下时，所有液体都会发生相变。因此所有扫描电镜（SEM）的内部必须采用不受高真空度影响的特殊材料。 

有些样品会受到影响，并且它们的行为也会有所不同：最敏感的是含水样品。

有内部孔隙的样品，或者是由含水材料制成的样品，都可能会受到影响，因为它们会在成像过程中释放出气体。

任何从样品中释放出的气体都是成像工具的风险，因为它可能会污染镜筒或探测器，损害仪器的功能，或影响图像质量。出于这个原因，飞纳台式扫描电镜（Phenom Desktop SEM）通常配备一个保护程序，当检测到突然或意外增加的压力水平时，会弹出样品。

如何防止或限制样品释放气体

预测样品的行为并不那么容易：植物叶子通常可以在没有任何特殊预防措施的情况下成像，而奶酪则会释放气体。这就是为什么得到好的图像的关键是样品制备。有一些技巧可以防止或限制样品释放气体。许多都需要对样品进行预处理。

飞纳扫描电镜下的新鲜叶子，不用喷金，直接观察，气孔清晰可见

利用飞纳电镜温度样品杯在-25°C观察蓝纹奶酪上霉菌孢子

例如，干燥器可以从样品中去除液体，并为成像做好准备。

尽管这一过程将提供非常好的图像，但图像不能代表原始样品。由于环境压力较小，样品深层的水可能会通过样品的内部结构进入大气并蒸发。

由于这种样品内部释放气体的结果，样品将显示假象——甚至在最坏的情况下，整个结构可能会塌陷。

还有其他的替代方案。在较低的真空模式中操作扫描电镜（SEM）（或增加压力）会减慢蒸发速度，同时冻结样品几乎可以完全停止样品释放气体过程，并保持样品的原始结构。

飞纳电镜拓展选件——温控样品杯

为了研究对真空度敏感及易脆性的样品，如生物、食品和有机涂层等，飞纳电镜研发了温控样品杯。温控样品杯能控制样品的温度，从而影响样品周围的湿度。最大限度的降低电子束和真空度对样品的损坏。样品杯的工作原理是基于珀尔帖效应，可以迅速、容易地调整温度。样品的温度能够精确的监控，通过专用键盘控制器来控制。温控样品杯温度控制范围 - 25℃～ + 50℃，精度在 ± 1.5℃。

用飞纳电镜温度样品杯在-25°C观察黄瓜的横截面