透射電子顯微鏡（Transmission Electron Microscopy, 簡稱TEM）是一種利用電子束穿透薄層樣品，通過與樣品相互作用后的透射電子信號進(jìn)行成像的高分辨顯微鏡技術(shù)。為了獲得清晰、準(zhǔn)確的圖像，TEM樣品的制備需要遵循一系列嚴(yán)格的步驟和要求。下面將詳細(xì)介紹TEM樣品制備的關(guān)鍵步驟和注意事項：

1. 樣品的選擇與準(zhǔn)備

• 樣品類型：適用于TEM觀察的樣品應(yīng)為能夠被電子束穿透的納米級厚度材料。常見的包括超薄片狀固體、粉末顆粒等。
• 樣品尺寸：理想的TEM樣品直徑一般不超過3mm，以適應(yīng)載網(wǎng)的大小。
• 化學(xué)穩(wěn)定性：所選材料需對環(huán)境（尤其是電子束）具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，避免在觀測過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或結(jié)構(gòu)變化。

2. 切片與減薄處理

• 機械切割：對于大塊材料，首先使用鋸割、研磨等方式將其初步減薄至幾百微米厚。
• 離子銑削/聚焦離子束(FIB)加工：進(jìn)一步精細(xì)減薄至幾微米甚至納米級別。此過程需控制好參數(shù)以防損傷樣品表面或改變其微觀結(jié)構(gòu)。
• 超聲波分散法：適用于粉末樣本，通過超聲波振動使顆粒均勻分散懸浮于溶劑中。
• 冷凍斷裂：特別適用于生物組織或者柔軟物質(zhì)，快速冷卻后斷裂可保持原生狀態(tài)。

3. 載網(wǎng)支持

• 碳膜/Formvar膜覆蓋：通常采用帶有支持性薄膜（如碳膜或Formvar）的銅網(wǎng)格作為基底來承載極其細(xì)小的樣品。這些薄膜不僅提供了足夠的強度支撐樣品，同時也減少了背景噪聲干擾。
• 雙面膠粘貼：對于某些特殊需求下可以直接將處理好的小片段粘附在專用膠帶上再轉(zhuǎn)移到載網(wǎng)上。

4. 干燥及保存

• 自然晾干：簡單有效的方法之一，但耗時較長且易受外界污染影響。
• 臨界點干燥器：利用液體二氧化碳從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)時不經(jīng)過液相直接蒸發(fā)的特點去除水分，適用于含有較多水分的生物樣本。
• 真空干燥箱：在低溫低壓條件下去除殘留水分及其他揮發(fā)性物質(zhì)。
• 密封存儲：所有經(jīng)過精心準(zhǔn)備的TEM樣品都應(yīng)在無塵環(huán)境中妥善封裝并盡快送至儀器進(jìn)行測試，以免受到空氣污染或物理損傷。

TEM樣品制備過程中的主要環(huán)節(jié)及其相關(guān)要點介紹。值得注意的是，不同類型的材料可能需要根據(jù)實際情況調(diào)整具體操作流程和技術(shù)參數(shù)，因此建議實驗者結(jié)合自身研究目標(biāo)靈活運用上述指導(dǎo)原則，并不斷優(yōu)化改進(jìn)實驗方案以達(dá)到最佳效果。