在扫描电子显微镜（SEM）中，探针污染会显著影响成像质量。探针污染通常是由样品材料、环境污染物或操作不当引起的，特别是在电子束与样品表面相互作用时容易导致污染积累。以下是探针污染对成像的影响，以及如何清除或减少污染的方法。

1. 探针污染对成像的影响

探针污染主要影响电子束的稳定性和样品表面的二次电子发射，导致图像质量下降，具体表现如下：

图像模糊：污染会导致探针头部的电子束分散，使得聚焦能力下降，从而导致图像模糊或不清晰。

图像对比度下降：污染物在探针和样品表面之间形成一层薄膜，影响二次电子的发射效率，导致图像对比度减弱。

假影像（Artifacts）：污染物可能引入额外的电子或电荷积累，导致图像中出现假影或干扰纹理。

分辨率降低：由于探针污染影响电子束的精度，SEM 的分辨率可能会降低，无法清晰分辨纳米级别的结构。

信号噪声增加：污染物会导致信号噪声增加，尤其在低能量或高真空条件下，污染的探针会放大噪声。

2. 探针污染的来源

样品气体释放：某些样品在高真空或电子束轰击下会释放出气体或挥发性物质，这些物质可能会沉积在探针上。

油污染：SEM 使用的真空泵（尤其是扩散泵或油封泵）如果维护不当，油蒸汽可能进入显微镜腔体并沉积在探针上。

有机物挥发：SEM 环境中可能存在残余的有机物或胶体，它们在真空下挥发并凝结在探针或样品表面。

样品制备中的残留物：如果样品在制备过程中使用了清洁剂、粘合剂或其他化学品，这些物质可能挥发并污染探针。

3. 减少和清除探针污染的方法

3.1. 预防污染的措施

保持真空环境清洁：确保 SEM 的真空系统定期维护，尤其是更换泵油或使用无油泵（如涡轮分子泵）来减少油蒸汽的污染。

样品制备前的清洁：在放入 SEM 之前，使用适当的溶剂清洁样品，以去除表面的有机污染物。对于易挥发的样品，可以通过低温烘干或真空干燥处理。

使用高真空模式：高真空条件下可以有效减少空气中的污染物，但对于某些样品（如潮湿样品或有机物样品）可能不适合。

控制电子束剂量：减少电子束的剂量和扫描时间，避免过度暴露，这有助于减少样品表面的污染积累。

3.2. 清除污染的措施

等离子清洗（Plasma Cleaning）：等离子清洗是清除 SEM 腔体和探针污染有效的方法之一。通过低温等离子体将污染物分解成挥发性气体，从而清洁探针和样品表面。

工作原理：使用含氧或氩气的等离子体对 SEM 腔室和探针进行处理，氧离子与有机污染物反应形成气体，清除污染层。

操作步骤：将 SEM 探针和样品置于等离子清洗器中进行几分钟到数十分钟的处理。等离子体不会对探针和样品造成物理损伤。

烘烤（Bake-Out）：通过对 SEM 腔室和探针加热，可以驱散油类或有机物污染。

操作步骤：将 SEM 的探针或腔室加热至 150°C-250°C，维持数小时，以去除沉积的挥发性物质。该方法尤其适用于去除油类污染。

UV/Ozone 清洗：使用紫外光和臭氧结合的方式分解有机污染物。

工作原理：紫外光与氧气作用生成臭氧，臭氧分解有机污染物，使其成为易挥发的气体。

操作步骤：使用专门的 UV/Ozone 清洗设备处理 SEM 探针和腔室，分解表面的有机污染物。

定期维护和清洗探针：SEM 探针需要定期维护和清洁，尤其是在频繁使用后，确保探针始终处于良好状态。

使用清洁样品：选择尽量不释放污染物的样品或减少含挥发性物质的样品使用，如在分析前对样品进行低温处理或使用惰性环境样品盒。

4. 改善成像的额外措施

定期检查探针和样品表面：在使用 SEM 进行高精度成像时，定期检查探针和样品表面的状态，如果发现污染痕迹，及时进行清理或更换探针。

真空系统的过滤和优化：在 SEM 真空泵系统中增加过滤装置或改用无油泵系统可以减少油类污染物进入腔室。

以上就是泽攸科技小编分享的扫描电镜的探针污染如何影响成像，如何清除。更多扫描电镜产品及价格请咨询15756003283(微信同号)。