Подготовка образцов для электронной микроскопии

Подготовка образцов для электронной микроскопии [c.226]

Определение размера кристаллитов электронной микроскопией является также простым и стандартным методом. Осложнения связаны главным образом с подготовкой образца и разрешающей способностью прибора. Последняя находится в интервале 1—2 нм, хотя даже такая разрешающая способность требует квалифицированной работы и чувствительного инструмента. [c.43]

Металлографический метод нередко выполняет роль арбитражного в спорных случаях и зачастую служит для проверки точности других неразрушающих методов определения толщины покрытия. Используя обычную технику подготовки шлифов и оптические микроскопы, можно произвести измерения с точностью 1 мкм, а применяя метод косого сечения при изготовлении образцов,— с точностью 0,1—1,0 мкм. С помощью электронного микроскопа можно измерить еще более тонкие осадки. [c.146]

Применять электронную микроскопию для оценки степени диспергирования наполнителя не следует до тех пор, пока методы, обеспечивающие более низкое разрешение, не покажут, что такое исследование действительно необходимо. Объясняется это тем, что приготовление образцов для электронномикроскопического исследования и само исследование являются более сложными и трудоемкими, чем подготовка и исследование методами световой микроскопии или микрорадиографии. [c.177]

В исследованиях полимеров применяют два основных метода просвечивающую электронную микроскопию (ПЭМ) и растровую, или сканирующую, электронную микроскопию (РЭМ, или СЭМ). В ПЭМ используют довольно сложные методики подготовки образцов. Образцы готовят либо прямыми методами в виде ульт-ратонких срезов или тонких пленок, получаемых выливанием разбавленных растворов полимеров на поверхность воды или другой жидкости, либо косвенным методом в виде реплик (копий с поверхности изучаемого материала), пластмассовых или угольных. Для повыщения контрастности электронных микрофотографий используют напыление металлов на полимерный объект или реплику, нанесение других контрастирующих веществ. Иногда перед получением реплик объект замораживают в жидком азоте и раскалывают. [c.144]

В этой и следующей главах мы рассмотрим практические аспекты препарирования образцов как для растрового электронного микроскопа, так и для рентгеновского микроанализатора Хотя эти приборы очень сходны и во многих случаях могут быть взаимозаменяемыми с точки зрения биолога, полезно рассмотреть методики препарирования раздельно. Растровый электронный микроскоп дает информацию о морфологии объекта, в-то время как рентгеновский микроанализатор дает аналитическую информацию об образце. Для исследователя важно полностью осознать это различие, так как оно существенно для выбора метода препарирования. Способы и методики, которые приводятся в этих двух главах, обеспечат оптимальные условия препарирования объекта для растровой электронной микроскопии или рентгеновского микроанализа. Следует иметь в виду, что любые неоптимальные условия подготовки объекта будут приводить к потере передаваемой с образца информации. Далее также станет очевидным, что зачастую будет необходимо прибегать к некоторому компромиссу между двумя подходами, которые могут привести к потере информации с объекта. [c.216]

До последнего времени микростроение поверхности минералов и пород проводили в просвечивающих электронных микроскопах с помощью реплик и ультратонких срезов [1—6]. Методика подготовки образцов к исследованию трудоемка и длительна [5,6]. Наличие большого количества операций в какой-то степени искажает истинное строение изучаемой поверхности минерала и требует многократной проверки и повторения. Кроме того, часто проявляется разрушающее объект влияние вакуума и вредное действие потока электронов [9]. Недостатком указанных методов является и то обстоятельство, что при работе с использованием максимального разрешения оптический и электронный микроскопы имеют малую глубину фокуса и поэтому микрофотографии дают изображение объекта в двух измерениях [10]. Применение сканирующего электронного микроскопа Л5М-2 (Япония) позволяет лучше изучить поверхностную структуру и получить изображение объекта в трех измерениях с большой глубиной резкости. Для проведения исследований на сканирующем микроскопе можно быстро и просто приготовить образцы к исследованию, наблюдать массивные объекты в виде монокристаллов или осадки любой дисперсности. При этом можно увидеть общую картину, ультраструктуру поверхности, ее пористость и агрегацию. Анализирующий электронный луч, сканирующий по объекту, имеет очень малую мощность, поэтому взаимодействие его с объектом не приводит к нагреву и разрушению даже весьма чувствительных биологических объектов. С помощью сканирующего электронного микроскопа впервые удалось различить типы красных кровяных клеток, которые трудно идентифицируются с помощью оптической микроскопии [10]. [c.27]

Для электронного микроскопа среднюю пробу топлива, нанесенную на коллодиевую подложку, помещали в вакуумную установку при остаточном давлении 1 10" мм рт. ст. на 4—-6 час. (до полного испарения топлива). После такой подготовки образцы рассматривали на электронном микроскопе и различные их участки фотографировали. [c.156]

В растровом электронном микроскопе пучок электронов отражается от поверхности образца, и изображение создается с помощью электронно-катодной лучевой трубки. РЭМ позволяет получать объемные изображения исследуемой поверхности и не требует специальной подготовки образцов. В настоящее время РЭМ находит широкое применение для изучения различных надмолекулярных образований в полимерах, волокнистых полуфабрикатов целлюлозно-бумажного производства, поверхности бумаги и т. д. [c.144]

В настоящее время очистка поверхности образцов в неравновесных электрических разрядах широко используется в различных технологических операциях [606], в частности, для подготовки образцов в электронной микроскопии [12]. [c.226]

За последние 15 лет были разработаны эффективные способы применения критических явлений во многих прикладных областях. В электронной микроскопии стандартным методом подготовки образца стало его высушивание при критической температуре. Растворяющая способность жидкостей вблизи критической точки меняется коренным образом. Это свойство используется, например, при извлечении кофеина из кофе при приготовлении растворимого кофе, свободного от кофеина, а также при экстракции душистых масел. Кроме того, критические явления получили важное для науки применение в жидкостной хроматографии. [c.191]

С помощью электронной микроскопии были достигнуты значительные успехи в изучении пористой структуры высокопроницаемых сетчатых полиэлектролитов. Вопросы подготовки образцов аморфных полимеров для электронно-микроскопического исследования и соответствие получаемых изображений реальным структурам обсуждаются в ряде работ [70, 40, 74]. Методом трансмиссионной электронной микроскопии (ТЭМ) исследуют тонкие срезы [c.24]

Растровая электронная микроскопия применяется для анализа формы кристаллитов, образующих катализатор, определения их размеров, а также для исследования рельефа поверхности катализаторов, морфологии высокоуглеродистых отложений и т. д. Для нее не требуется специальной подготовки образцов, которая могла бы привести к искажению изучаемых объектов. В то же время растровые микроскопы не обеспечивают столь высокого разрешения, которое необходимо для изучения частиц или деталей поверхности субатомного размера. [c.210]

Этот метод заключается в следующем. Исследуемый образец дисперсной системы, деформируемой в узком зазоре между коаксиальными цилиндрами ротационного вискозиметра, подвергают мгновенному замораживанию при температуре жидкого азота с последующей сублимационной сушкой в вакууме (10- Па) при —40- —50 °С. После высушивания и соответствующей подготовки поверхности скола образца [111, 112] производится фотосъемка структуры с помощью сканирующего электронного микроскопа. Эта методика является дальнейшим )азвитием методики подготовки образцов, описанной в работе 112], и отличается от нее тем, что по новому методу удается зафиксировать структуру дисперсной системы не только в статических но и динамических условиях, т. е. непосредственно при сдвиговом деформировании, а также при сочетании воздействия сдвигового напряжения и вибрации. [c.125]

Таким образом, изображение во вторичных электронах позволяет наблюдать рельеф поверхности исследуемого образца, и только на тщательно отшлифованных объектах появляется контраст, связанный с различием химического состава или ориентации кристаллографических осей отдельных зерен. Методы подготовки объектов для растровой электронной микроскопии во вторичных электронах и получаемая информация в целом сходны с таковыми для оптической микроскопии в отраженном свете. При этом метод РЭМ имеет ряд существенных преимуществ это, во-пер-вых, значительно более высокая разрешающая способность (определяемая диаметром электронного пучка и достигающая 1 нм) во-вторых, значительно большая глубина резкости при одинаковом увеличении, что снижает требования к гладкости изучаемой поверхности. [c.249]

Метод замораживания — скалывания — способ подготовки проб для электронной микроскопии. Процесс состоит в быстром замораживании проб при очень низких температурах, после чего следуют скалывание образца вдоль плоскостей наименьшего сопротивления и покрытие его поверхности тонким слоем металла. [c.117]

Казалось бы естественным изучение фазового состава основывать главным образом на исследовании микроструктуры смеси полимеров. Прямое исследование микроструктуры в световом (фазово-контрастном) или электронном микроскопе при современных методах подготовки образцов дает интересную информацию о структуре смеси [2, 3, 77, 78, 80, 84, 85, 88—90, 155 165 и др.]. Этот метод дает также информацию, которую вообще нельзя получить другими методами. Но метод имеет и свои недостатки, самый основной из которых обусловлен высокомолекулярной природой полимеров. Если в смеси полимеров размер частиц дисперсной фазы составляет, например, 100— 150 А, то это могут быть либо действительно частицы второй фазы, либо такие микронеоднородности, которые свойствами фазы не обладают. Действительно, одна макромолекула, свернутая на себя, имеет размер указанного порядка. Если полимеры совместимы и произошло диспергирование до отдельных макромолекул, то под микроскопом такие макромолекулы могут выглядеть как частицы второй фазы, даже если произошло самопроизвольное растворение одного полимера в другом. В истинных растворах низкомолекулярных веществ обычно происходит ассоциация однородных молекул. Если макромолекулы образуют ассоциат еще до возникновения новой фазы, то он может иметь размеры обычных коллоидных-частиц. Поэтому наличие микронеоднородности, видимой в микроскоп, не есть еще однозначное подтверждение наличия двухфазной структуры система двухфазна тогда, когда свойства частички идентичны свойствам большого объема материала дисперсной фазы. В сущности такой подход следует из определения Гиббса. Так, в книге Киреева ([166], стр. 232) сказано Фаза — совокупность всех гомогенных частей системы, одинаковых по составу и по всем химическим и физическим свойствам (не зависящим от количества вещества) и отграниченных от других частей системы некоторой поверхностью (поверхностью раздела) . [c.35]

Электронная микроскопия. Наиболее важная область применения электронной микроскопии в лабораториях резиновой промышленности — это исследование и измерение величины и формы частиц активных наполнителей [122]. В некоторых позднейших работах [88, 94, 109, 245] описаны методы подготовки образцов для исследования электронным микроскопом и возможное использование этого нового прибора в резиновой промышленности. [c.119]

Электронная микроскопия. На электронных микрофотографиях хроматина видны группы расположенных друг за другом бусин диаметром 100 А, соединенных тонкой нитью (рис. 29.4). Степень растяжения хроматиновой нити зависит от способа подготовки образцов для микроскопии. Некоторые методы дают электронные микрофотографии с более компактным расположением 100-ангстремных бусин. Следовательно, электронная микроскопия прямо подтверждает, что хроматин - цепочка почти сферических частиц, между которыми расположены гибкие участки. [c.130]

Металлография составляет наибольшую область применения электрополировки. Автоматическая аппаратура, применяемая здесь, развивалась на коммерческой основе [23] был обнаружен рост применения электрополировки для сверхскоростной подготовки (<1 мин.) образцов к просмотру в оптическом и электронном микроскопах, а также при рентгеновской и электронной дифракции. [c.18]

УМЕНЬШЕНИЕ ВЕРОЯТНОСТИ ПОЯВЛЕНИЯ АРТЕФАКТОВ, СВЯЗАННЫХ С ВЫСУШИВАНИЕМ И УСАДКОЙ В ПРОЦЕССЕ ПОДГОТОВКИ ОБРАЗЦОВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОЙ МИКРОСКОПИИ [c.180]

ПОМОЩЬ как по использованию приборов, так и по методам подготовки образцов для исследования. В результате просвечивания в электронном микроскопе получают непосредственно изображения, правильная интерпретация которых позволяет извлечь информацию о структуре изучаемых молекул. Для обычной работы исследователю бывает достаточно минимального знакомства с физическими основами метода. Разумеется, однако, что более углубленное понимание этих процессов, а также практический опыт позволяют уверенно и быстро получать надежные результаты. [c.547]

В микроскопии разрешение зависит от длины волны используе мого излучения. В световом микроскопе при длине волны 500 нм разрешение пе превышает 250 нм. Использование рентгеновской дифракции и расчет изображений с помощью ЭВМ позволяют достичь разрешения 0,1 нм при длине волны излучения 0,15 нм. В электронном микроскопе при ускоряющем напряжении 100 кВ длина волны электронов составляет 0,003 нм. Однако по техническим причинам реальное разрешение этих приборов достигает лишь --0,3 нм, что в принципе уже позволяет различать многие детали структуры молекул. К сожалению, в- случае биологических материалов чрезвычайно трудно приготовить образцы для исследования, сохранив их структуру неизменной на уровне таких разрешений. Ограничение разрешения обусловлено не микроскопом, а существующими в настоящее время методами подготовки образцов для микроскопирования, позволяющими сохранить исследуемую структуру в вакууме при бомбардировке пучком электронов. [c.547]

Особого внимания заслуживает вопрос подготовки образцов сетчатых иолиэлектролитов для исследования, поскольку целый ряд методов изучения пористости применим к образцам только в сухом состоянии (электронная микроскопия, ртутная поро-метрия, БЭТ). Поэтому очевидно, что применение таких структурных методов к набухающим сетчатым системам не дает представления об их проницаемости в присутствии растворителя и должно быть дополнено данными косвенных методов, характеризующими именно рабочее (набухшее) состояние полимерной сетки. [c.23]

Ответы на эти и связанные с ними вопросы заложат основы планирования подготовки образца для просвечивающей электронной микроскопии. Чем больше известно об образце заранее, тем легче и продуктивнее будет, по-видимому, электронно-микроскопическое исследование. [c.227]

Существенным дополнением является материал, касающийся приготовления биологических образцов и нанесения проводящих покрытий. Из-за значительных трудностей, с которыми сопряжена надлежащая подготовка биологических образцов для исследования и анализа в растровом электронном микроскопе, этот вопрос рассмотрен в деталях. Отметим, что изложенный материал имеет ценность не только для биологов, но и для многих небиологичеоких дисциплин, в которых для анализа в растровом микроскопе приходится иметь дело с хрупкими образцами, часто содержащими воду или другие жидкости. К таким объектам относятся полимеры, красители, продукты коррозии, текстильные волокна н многое другое. [c.8]

Распределение различных наполнителей и добавок изучают традиционными методами трансмиссионной и сканирующей электронной микроскопии [15]. Основной проблемой, однако, остается изучение распределения оксидных наполнителей или типа и местонахождения органических добавок. Эта проблема может быть решена путем использования элементоотражающей спектроскопической просвечивающей электронной микроскопии (ЭОС-ПЭМ). В этом случае нет необходимости в специальной подготовке образцов, поскольку фазы идентифицируются путем обнаружения характерных для них элементов. Метод ЭОС-ПЭМ успешно использован для всестороннего анализа наполнителей и аддитивов в каучуковых системах и для выявления жестких доменов в сегментированных полиуретанах [16]. [c.467]

В библиографиях, посвященных электронной микроскопии [37, 1571, указаны работы по применению этого метода для анализа полимеров. Наилучшие результаты получены с материалами, из которых можно получить образцы толщиной в несколько сотен ангстрем. Почти все исследованные образцы можно отнести к группам срезов, дисперсий или отпечатков во многих случаях подготовка образцов является серьезной задачей. Далее, во время исследования в вакууме образцы подвергаются действию электронов с энергией 50 кв и более. Шерсть и другие кератиновые вещества исследовали в виде отпечатков или дисперсий химически модифицированных волокон. Целлюлозу, как нативную, так и регенерированную, изучали в виде дисперсий. С волокон хлопка, ацетилцеллюлозы и регенерированной целлюлозы снимали отпечатки, причем в некоторых случаях после химической обработки образцов. Интенсивно изучались дисперсии коллагеновых веществ. Имеются более или менее специфичные красители для электронной микроскопии использование ультрамикротома еще более расширит область применения электронного микроскопа. Чепмен иМентер [31] использовали отражательный электронный микроскоп для изучения формы волокна, структуры его поверхности и его износа. Быстрое разрушение образца, искажение пучка и относительно небольшое разрешение уменьшают преимущества непосредственного исследования образца. Однако вследствие ограниченных возможностей применения для аналитических целей методы электронной микроскопии в настоящем разделе детально не рассматриваются, а читатель отсылается к некоторым книгам [38, 84, 85, 272, 274], посвященным электронной оптике и методам на ее основе. Королевское общество микроскопии посвятило целый номер своего журнала 45] практическому использованию метода электронной микроскопии. Этот сборник может служить полезным руководством по приготовлению образцов. [c.248]

Сырьем для получения носителей для газо-жидкостной хроматографии обычно служат диатомитовые земли, которые даже в необработанном виде обладают довольно однородной структурой пор. Скелет диатомита состоит в основном кз гидратированного аморфного кремнезема с довольно крупными отверстиями, обычно заполненными более тонкопористым веществом. Удаление этого тонкопористого вещества обеспечивает однородную макропористость носителя. Было проведено сравнительное исследование различных диатомитовых носителей методами ртутной порометрии [6], электронной микроскопии [7, 8] и газовой хроматографии. Ртутно-порометрические исследования проводили на иоромере марки П-2А, электронно-микроскопические исследования — на микроскопе УЭМВ-100. Подготовка образца к электронно-микроскопическому исследованию заключалась в растирании порошка в агатовой ступке, юсле чего тонкую пыль либо непосредственно наносили на коллодиевую подложку, либо она оседала из водной суспензии. Удельная поверхность определялась методом тепловой десорбции [9, 10]. [c.82]

Другим способом подготовки образца является высушивание его при температуре и давлении, соответствующих критической точке для данной жидкости. В этих условиях наблюдается переход из одной фазы в другую, здесь не происходит изменений объемов этих фаз, а поверхностное натяжение жидкости становится равным нулю. Следовательно, жидкую фазу можно удалить из образца без уменьшения его объема. К сожалению, критическая температура для воды равна 374°С. Поэтому первое, что необходимо сделать, это заменить воду образца (до высушивания его) на жидкость, имеющую более низкую критическую температуру. Один из способов понижения критической температуры заключается в переводе образца из водной среды последовательно в этанол, амилацетат, а затем в жидкую двуокись углерода (ее критическая температура равна 36,5°С). Такой способ, безусловно, таит в себе опасность возникновения артефактов, обусловленных контактом образца с органическими растворителями. Судя по всему, лучший способ исключить артефакты — это готовить один и тот же образец различными методами, принимая за достоверные те детали структургы, которые наблюдаются в электронном микроскопе в образцах, приготовленных всеми способами (рис. 10.2, 10.3). [c.180]

Ранее уже упоминалось, что авторадиография является чувствительным и недорогим методом, обладающим хорошей разрешающей способностью. Методические аспекты авторадиографии изложены в целом ряде работ, причем основное внимание уделено описанию подготовки биологических образцов, а в последних работах методикам микроавторадиографии с применением электронной микроскопии. Читателю можно рекомендовать работы Фишера и Вернера [23], Роджерса [21], а также Басерги и Мэламада [44]. Кроме того, имеется несколько полезных брошюр, описывающих практические аспекты авторадиографии (см., например, [22]). [c.109]

Выбор оборудования, методик приготовления шлифов и их исследований, а также анализ результатов исследования углеграфитовых материалов электродной технологии изложен в работе [50]. Некоторые геометрические методы количественного анализа и методы стереометрической металлографии были использованы Н. В. Ощеп-ковой для исследования структуры углеродных материалов, причем для облегчения выявления структуры гра-фитированных материалов при подготовке шлифов образцы окисляли воздухом при 800—900 °С. Анализ формирования структуры сажепековых композиций на основных этапах технологии произ1Водства с использованием оптической и электронной микроскопии проведен в работах [15, 51]. Разработка методики катодного трав- [c.27]

Электронно-микроскопическое исследование проводили традиционно, используя са-мооттененные углеродные реплики на приборе Тесла-БС-500 [2], Реплики наносили, используя универсальный вакуумный пост ВУП-4. Оптимальный угол оттенения, подобранный экспериментально, составил 30°. Предварительная подготовка образцов СтЗ состояла в последовательной шлифовке и полировке поверхности. Качество обработки контролировали при помощи оптического, а затем электронного микроскопов. Для выявления микроструктуры СтЗ образцы травили 10 %-ным водно-спиртовым раствором соляной кислоты 30...50 с, подбирая оптимальное время электронно-микроскопически. [c.19]

Применение нанотензилометра только начинает давать полезную информацию о свойствах полимерных монокристаллов. Ввиду трудностей подготовки образцов и их однозначной оценки в настоящее время мы должны быть очень осторожны при объяснении результатов эксперимента. Тем не менее мы полагаем, что полученные данные можно сопоставлять с результатами электронно-микроскопических наблюдений монокристаллов полиэтилена [7]. Мы считаем, что начальная часть деформационной кривой соответствует растяжению кристалла, модуль упругости которого определяется силами Ван-дер-Ваальса, действующими между цепями эта часть кривой, по-видимому, отвечает упругому растяжению кристалла. Сохранение растягивающей силы после того, как образовался разрыв, можно объяснить деформацией микрофибрилл, вытянутых в зазоре в процессе растяжения образца. Диаметр таких фибрилл имеет порядок 10 нм [7], и поэтому их нельзя наблюдать в оптический микроскоп. В настоящее время мы не умеем определять число таких фибрилл для того, чтобы рассчитать модуль упругости отдельной фибриллы. Однако мы предполагаем, что, поскольку вплоть до весьма заметных удлинений сохраняется значительная часть растягивающей силы, каждая отдельная фибрилла [c.39]

Металлография составляет наибольшую область пр] менения электрополировки. Автоматическая аппаратур применяемая здесь, развивалась на коммерческой осно [23] был обнаружен рост применения электрополиров для сверхскоростной подготовки (<1 мин.) образцов просмотру в оптическом и электронном микроскопах, также при рентгеновской и электроиной дифракции. [c.18]

Прежде всего необходимо отметить, что, хотя работа электроннооптической аппаратуры является важной, залогом успеха электронномикроскопического исследования служит хорошая подготовка образца. Самое лучщее оборудование в мире не сможет компенсировать плохое изготовление образца если же образец для электронного микроскопа был подготовлен хорошо, это означает, что больше половины дела уже сделано. [c.226]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология