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氩离子抛光在材料领域的运用

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2016/11/09

扫描电镜（SEM/EDS）

氩离子抛光原理
氩离子切割技术是一种利用宽离子束（〜1mm）来切割样品，以获得宽阔而精确的电子显微分析区域的样品表面制备技术。一个坚固的挡板遮挡住样品的非目标区域，有效的遮蔽了下半部分的离子束，创造出一个侧切割平面，去除样品表面的一层薄膜。

氩离子抛光技术是对样品表面进行抛光，去除损伤层，从而得到高质量样品，用于在 SEM，光镜或者扫描探针显微镜上进行成像、EDS、EBSD、CL、EBIC 或其它分析。针对不同的样品的硬度，设置不同的电压、电流、离子枪的角度、离子束窗口，控制氩离子作用的深度、强度、角度、这样精准的参数，有利于制备成研究者理想的材料样品，这样的样品不仅表面光滑无损伤，而且还原材料内部的真实结构，正如页岩内部的细微孔隙在SEM下放大到10K时也能看得清清楚楚，以及材料内部的不同物质分层都能看的分界线明显。

另外，氩离子抛光设备中的离子枪部分是采用世界最先进的氩离子枪，聚焦离子束设计，并且保证无耗材，不仅能够大大节约了制样时间，而且还能够很好的节约后期的应用成本。

有些氩离子抛光机具备样品切割和抛光两项功能；
配温控液氮冷却台，去除热效应对样品的损伤，有助于避免抛光过程中产生的热量而导致的样品融化或者结构变化；
配碳/铬镀膜，对于同一个样品，可在同一真空环境下完成抛光及镀膜，防止样品氧化，可以用于SEM/FIB导电镀膜样品制作。

氩离子抛光在材料制样的特出优点：
（1）对由硬材料和软材料组成的复合材料样品, 能够很精细地制作软硬接合部的截面, 而使用传统方法制样是很困难的。
（2）比FIB方法的抛光面积更大（~1mm以上）。

氩离子抛光机可以用于各种材料样品（除了液态）的制备，适应大多数材料类型，对大面积、表面或辐照及能量敏感样品尤佳
钢铁、地质、油页岩、锂离子电池、光伏材料、薄膜、半导体、EBSD、生物材料等包括平面抛光与截面抛光，

氩离子束抛光：
§适合各类样品
o软硬金属材料皆可
o同一样品含软硬不同材料
o多孔材料
o湿或油性样品：油页岩
o有机物

氩离子束抛光：具体应用领域有：
• EBSD 样品
• 光伏、半导体
• 金属(氧化物, 合金)
• 陶瓷
• 地质样品，油页岩
• 高分子，聚合物
• CL

附图为氩离子抛光在材料领域的运用贡献

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第1楼2016/11/09

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