在掃描電鏡(SEM)中進(jìn)行低溫樣品成像(也稱(chēng)為冷凍SEM或Cryo-SEM)可以有效保留樣品的原始結(jié)構(gòu)和水分狀態(tài)，尤其適用于生物樣品、聚合物和其他對(duì)溫度敏感的材料。

　　1. 樣品制備

　　快速冷凍

　　高壓冷凍：使用高壓冷凍儀將樣品迅速冷凍至液氮溫度(-196°C)以下，以防止冰晶形成。

　　浸入冷凍：將樣品快速浸入液氮或液氦中冷凍。

　　樣品固定

　　固定樣品：將冷凍的樣品固定在冷凍樣品架上，確保樣品與樣品架緊密接觸，減少熱傳導(dǎo)。

　　樣品處理(可選)

　　冷凍斷裂：對(duì)于需要觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)的樣品，可以進(jìn)行冷凍斷裂處理。在冷凍狀態(tài)下將樣品劈開(kāi)，暴露出內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

　　冷凍替換：用有機(jī)溶劑(如丙酮或甲醇)替換樣品中的水分，然后冷凍干燥。這種方法可以減少冰晶形成，適合某些特殊樣品。

　　2. 低溫轉(zhuǎn)移

　　冷凍轉(zhuǎn)移系統(tǒng)

　　使用冷凍轉(zhuǎn)移系統(tǒng)：將冷凍樣品從冷凍裝置轉(zhuǎn)移到SEM的冷凍樣品室中。冷凍轉(zhuǎn)移系統(tǒng)通常包括冷凍樣品盒和冷凍轉(zhuǎn)移桿，確保樣品在低溫環(huán)境下轉(zhuǎn)移，避免升溫和冰晶形成。

　　3. 冷凍SEM系統(tǒng)設(shè)置

　　安裝冷凍樣品室

　　冷凍樣品室：安裝冷凍樣品室或冷凍臺(tái)在SEM中，確保樣品在低溫條件下成像。冷凍樣品室通常帶有冷卻裝置，可以保持樣品在低溫環(huán)境中。

　　低溫成像設(shè)置

　　溫度控制：在SEM控制面板中設(shè)置冷凍樣品室的溫度，通常在-150°C到-190°C之間。確保樣品在整個(gè)成像過(guò)程中保持低溫。

　　真空度控制：調(diào)整SEM樣品室的真空度，適應(yīng)低溫環(huán)境下的樣品觀測(cè)。

　　4. 成像和數(shù)據(jù)采集

　　低加速電壓和低束流

　　低加速電壓：使用低加速電壓(通常在1-5 kV之間)減少電子束對(duì)冷凍樣品的損傷。

　　低束流強(qiáng)度：減少束流強(qiáng)度，避免高能電子束對(duì)樣品的加熱和損傷。

　　實(shí)時(shí)監(jiān)控

　　實(shí)時(shí)監(jiān)控：在成像過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)控樣品溫度和真空度，確保樣品始終處于低溫狀態(tài)。

　　成像和數(shù)據(jù)采集

　　高分辨率成像：在低溫條件下進(jìn)行高分辨率成像，獲取樣品的詳細(xì)結(jié)構(gòu)信息。

　　圖像保存：保存和記錄成像數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)的完整性和可靠性。

　　5. 后處理和維護(hù)

　　樣品后處理

　　樣品儲(chǔ)存：完成成像后，將樣品儲(chǔ)存在低溫環(huán)境中，防止升溫和結(jié)構(gòu)變化。

　　樣品處理：根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，對(duì)樣品進(jìn)行進(jìn)一步處理或分析。

　　設(shè)備維護(hù)

　　定期檢查：定期檢查和維護(hù)冷凍SEM系統(tǒng)，包括冷凍樣品室、冷卻裝置和真空系統(tǒng)，確保設(shè)備正常運(yùn)行。

　　清潔設(shè)備：定期清潔冷凍樣品室和樣品轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，防止污染和損壞。