由于扫描电镜内部的高真空环境，其对于液体样品的观察是一个巨大的挑战。为了保持液体样品的原始形貌，通常会将其密封在一个薄膜胶囊内，通过特定材质的窗口进行观察。
SEM（左）和TEM（右）的密封薄膜胶囊观察液体样品
这类液池还是通过电镜本身的成像模式观察，如扫描电镜中的背散射电子（BSE）信号进行成像。考虑到液体以及薄膜对分辨率以及信号的影响，通常所需较高的加速电压观察，对样品的成分衬度要求也较高。因此，这种液池成像模式通常适合重元素样品的观察，而对轻元素样品会有较大的损伤，也不利于成分衬度的观察。
Toshihiko Ogura等[1]在文献中报道了一种全新的液体样品观察模式（Scanning Electron-Assisted Dielectric Microscope，SE-ADM），它借助扫描电镜的电子束来扫描样品，依据样品内部的介电常数差异产生的衬度来成像。这种成像模式不仅可以保留液体样品的原始形貌，同时可以采用低电压成像，其对样品损伤和成分衬度要求较低，非常适合有机生物样品的观察。日立针对这一特殊的成像模式，开发了独特的Vitro Detector探测器，从而实现了液体样品的原位观察。
SE-ADM成像模式基本原理
SE-ADM成像的优点：
• 电子束的作用是产生电子-空穴对，而非与样品直接接触，其所需的电压较低（<5kV），因此对样品的损伤小；
• 成像的衬度取决于样品的介电常数而非常规的背散射电子信号，因此对样品的成分差异要求低，适合生物、有机材料等样品。
应用举例：
f:乳脂球 w:水 c:酪蛋白
上图为液体牛奶的原位观察。牛奶中含有乳脂球、水、酪蛋白等成分，其中酪蛋白是哺乳动物包括母牛、羊和人奶中的主要蛋白质。通过Vitro Detector可以对牛奶中的轻元素成分直接观察。图中可见液体牛奶中包含的乳脂球（约150nm-3um）、酪蛋白胶束颗粒和水分的分布情况。
聚苯乙烯乳胶颗粒 脂质体
上图为液体中的聚苯乙烯乳胶颗粒和脂质体的原位观察。聚苯乙烯和脂质体都是由轻元素组成，通过常规BSE信号很难观察，而通过Vitro Detector可以对液体中的有机纳米颗粒直接观察。
参考文献
[1] Ogura, T. et al.: Microscopy and Microanalysis, 29, 1037-1046 (2023)
公司介绍：
日立科学仪器（北京）有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景，始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新，积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。
主要产品包括：各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备，以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户，公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构，直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务，从而协助客户实现其目标，共创美好未来。
关注
以本土化战略为翼，不断满足客户多元化需求——访日立电镜市场部部长高敞
日立推出ZA4000系列原子吸收分光光度计,“拿捏”高效分析新时代
日立应用 | 一片掉落梧桐树皮的秘密
时代“新”行丨开放创新合作 双向赋能未来
相关产品
关注
拨打电话
留言咨询
