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优化生物扫描电镜的数据采集

6th10月作者:路易斯·休斯博士

优化生物扫描电镜的数据采集

在我的网络研讨会上,我经常被问到的一个问题是关于生物SEM电子成像和收集能量色散x射线能谱(EDS)图的技巧和技巧。

这里有一个方便的清单,以帮助你得到最好的显微镜。

减少或取消收费

生物扫描电镜和其他非导电样品的充电是一个大问题。它也会影响你的EDS结果,如果可能的话,应该从你的样品中去除。你可以使用一些策略。

优化您的SEM样品制备,使您的样品尽可能导电

  1. 薄切片组织/样品不易带电。利用网格上的树脂嵌入样品,使用STEM支架进行扫描电镜,或将部分直接放在导电基板上,如铝存根或硅片。
  2. 修剪散装样品为您的应用程序可能的最小体积。如果你正在观察组织、器官或有机体的部分,试着解剖样本,去除一些大块,优化你的图像。
  3. 使用重金属染色剂来提高样品的导电性和可视性。
  4. 在样品上涂上导电材料(如碳、金、铂/钯)。有些涂层可能会影响您的EDS结果,因此请确保您选择了正确的应用程序。
  5. 确保样品正确地附着在导电基板上,并牢固地附着在显微镜台上。
  6. 在样品的边缘使用银漆或其他导电介质。

优化成像条件

  1. 减少停留时间。光束在任何特定区域停留的时间越长,电荷对图像和数据的影响就越大。对于EDS应用,bob综合app官网登录使用非常短的停留时间收集多个帧,与单个帧上的长停留时间相比,会导致更少的样本损坏。
  2. 减小光束电流,孔径大小和/或加速电压。这可能会导致较低的x射线发射,这可以通过使用敏感的EDS探测器和更长时间的数据采集来缓解。
  3. 对于非常薄的样品,可以考虑增加加速电压,更大的相互作用体积有助于通过导电衬底消散电荷,或者可以在SEM成像中使用STEM。
  4. 更换您正在使用的探测器,例如,使用背散射电子(BSE)探测器而不是二次电子(SE)探测器。BSE信号受充电的影响较小,这意味着您可能能够获得样品的图像。

优化你的显微镜

  1. 使用可变压力系统或在样品上方气流,这可以帮助消散样品中的电荷,否则无法成像。
  2. 样品/阶段偏置有助于充电的积累,并允许您对正在充电的样品进行成像。
  3. 在STEM支架中使用高倾斜或薄截面,以便大部分光束相互作用体积落在样品之外,从而减少电荷积聚。然而,这只适用于特定的样品。
所示样品为涂金的松花粉,显示二次电子图像和BSE图像

所示样品为涂有金的松花粉。一些花粉颗粒不能很好地接触表面,在成像时带电,导致扭曲。BSE成像不容易因充电而失真。

提高图像中的信息质量

分辨率和图像质量是非常重要的分析你的数据,当你想要发布。

提高电子图像分辨率

  1. 确保您的柱和光圈正确对齐,并使用柱头纠正散光。后者对于获得最佳分辨率尤为重要。下面的视频显示,在柱头调整之前,获得锐利的焦点是多么困难。
  2. 缩短你的工作距离(样品和物镜之间的距离)。工作距离越低,分辨率越高,但这也会影响你的视野、对焦深度和信号强度。对于大多数sem和不同的探测器都有一个最佳的工作距离。
  3. 降低加速电压(kV)。这将减少样品束相互作用的体积,并确保信号来自一个小区域,但这也会降低信号,重要的是要在图像分辨率和信号之间实现平衡。
  4. 减慢扫描速度/增加像素停留时间。这将提高样本的信号量并减少噪声。如果你的样品是漂移或充电缓慢的扫描速度将使这更糟。长时间的像素停留时间也会导致样本损坏。

改进您的EDS地图

  1. 确保激活感兴趣的x射线线。这可能需要你做一些调查。通常情况下,你会希望有一个加速电压,它是你所寻找的x射线线能量的两倍多一点。
  2. 增加束流电流对x射线产率有显著影响。Ultim Extreme等探测器在低x射线数量下工作得很好,但较小的EDS探测器或无法接近样品的探测器可能需要更多,这可以通过增加束流或孔径大小来实现。
  3. 增加帧数。从生物样本中获取数据通常比从材料样本中获取数据所需的时间更长,采集时间也应相应延长。如果你的样品容易损坏或充电,最好的方法是获得更多的帧。如果您试图映射非常小的结构或具有较低浓度的元素,这是特别重要的。
  4. 使用适当的放大倍数。确保你的图像分辨率和放大倍数合理。如果你的像素尺寸太大,那么尝试绘制10nm的金颗粒就没有意义了。
  5. 使用合适的EDS检测器进行研究。大多数生物EDS都可以使用Ultim Extreme检测器进行采集,这使您能够在不影响EDS数据采集的情况下,以更短的工作距离和低kV优化图像分辨率。
视频显示,随着柱体对齐的改进,蝴蝶翅膀部分进入焦点

视频显示的是一只蝴蝶的翅膀。改善列的对齐对最终图像的质量有很大的不同。

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路易斯·休斯博士

业务经理

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