台式扫描电镜的低真空和高真空模式主要有以下区别:
1. 真空条件:在高真空模式下,扫描电镜工作在高度真空的环境中,通常要求真空度优于\(10^{-3}\) Pa。而低真空模式则允许样品室的真空度相对较低,通常在1~150 Pa之间。
2. 样品处理:在高真空模式下,不导电样品需要表面喷镀导电层,以避免电荷积聚和放电现象。而低真空模式下,样品室内通入气体适当降低真空度,样品上多余的电子被样品室内的残余气体离子中和,即使样品不导电也不会出现充电现象。
3. 成像原理:低真空扫描电镜的成像原理基本上与普通扫描电镜一样,但它们的区别在于样品室的真空状态。在低真空状态下,由于气体分子的存在,可能会使发射电子束斑增大,导致图像分辨率下降。
4. 样品适应性:低真空模式特别适合于含水、多孔、不耐电子束烧伤和不适合喷金处理的样品进行直接观测。例如,生物组织样品在高真空条件下一般很难成像,且组织结构容易被破坏,而在低真空样品室中,这类样品的原始状态得以很好保留。
5. 操作模式的灵活性:如果停止向样品室导入气体,低真空扫描电镜的样品室真空度便增高,可用作普通的高真空SEM使用。
6. 对样品的影响:在高真空模式下,某些低熔点的高分子样品可能会因为脱水、干燥和喷镀导电层等处理而损坏。而低真空模式可以有效抑制样品表面的电荷积累效应,减少样品污染和损坏。
7. 分辨率和图像质量:高真空模式通常提供更高的分辨率,例如高真空模式分辨率为3.0nm,而低真空模式分辨率为4.0nm。但低真空模式可以减少荷电、降低样品污染,对于多孔和含水样品也可以得到理想的电镜照片,提高了低真空电镜技术的应用范围。
总的来说,低真空和高真空模式各有优势,选择哪种模式取决于样品的特性和实验的需求。
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