电子显微镜镀膜技术简要介绍
本文作者：Gisela Höflinger
电子显微镜领域需要对样本进行镀膜处理才能改善样本的成像效果。在样本上形成一层金属导电层可抑制电荷聚积、减少热损伤，并改善SEM对样品拓扑结构检测所需的二次电子信号量。在x射线显微分析中，网格上支持膜，TEM观察复型样品中的背底支撑膜，涉及既对电子束透明但同时具备导电效果的精细碳膜。具体需要采用的镀膜技术取决于分辨率和应用。
SEM成像前所需的镀膜处理
导电性很差或不导电的材料样本（陶瓷、聚合物等）需要碳镀膜或金属镀膜。低温样本经过冷冻断裂后进行金属镀膜处理（EM ACE600冷冻断裂和EM VCT500），并在低温SEM下成像。
TEM成像前的镀膜处理
由聚醋酸甲基乙烯脂（formvar）所覆盖的TEM网格需要进行碳镀膜处理来获得导电性能。使用辉光放电处理网格，否则溶液不会粘附并分布在网格上。冷冻断裂样本以低角度进行金属镀膜处理，然后再对薄膜进行碳镀膜处理（ EM ACE600冷冻断裂或EM ACE900），从而生成可在TEM中成像的复型。
溅射镀膜
SEM的溅射镀膜是一种工艺过程，是将导电金属如金（Au）、金/钯（Au/Pd）、铂（Pt）、银（Ag）、铬（Cr）或铱（Ir）等超薄导电金属的涂层镀膜在不导电或导电性很差的样本上。溅射镀膜可防止因静电场的累积而使样本电荷聚积。溅射镀膜还能增加在SEM中从样本表面检出的二次电子量，从而提高信噪比。用于SEM的溅射薄膜厚度通常为2-20nm。
SEM样本采用金属溅射镀膜的优势：
减少显微镜电子束损伤
增加热传导
减少样本电荷累积（提高导电性能）
改善二次电子发射
减少电子束穿透深度，提高边缘分辨率
保护对射束敏感的样本
碳蒸镀
碳的热蒸发广泛用于电子显微镜的样本制备。在一个真空系统内，在两个高电流电极之间安装一个碳源 – 无论采用线状还是棒状形式。当碳源加热到其蒸发温度时就会有一股细小的碳流沉积在样本上。碳蒸镀在EM电子显微镜中的主要应用是X射线显微分析和（TEM）网格上的样本支撑薄膜。
电子束蒸镀
金属和碳都可以被蒸镀。电子束蒸镀方法可以得到最精细镀膜，是一种非常有方向性的镀膜过程，其镀膜区域比较有限。电子汇聚在靶材上，靶材得到加热并进一步蒸发。电子束中的带电粒子被移除。因此，一束电量很低的电子束打到样品表面。热量降低，带电粒子对样本的影响会减少。少数几次运行后，电子源须重新加载并清理。一般来说，在必须进行定向镀膜（投影和复型）或需要精细镀膜时使用电子束蒸发镀膜。
低温技术介绍
冷冻断裂包括一系列技术，这些技术可揭示并复制细胞器及其他膜结构的内部组成，以便在电子显微镜下进行检查。冷冻蚀刻通过升华去除冰层，暴露出原本隐藏的膜表面。
冷冻干燥简称冻干处理，在高真空条件下（升华）可去除冷冻样本中的水分。这样一来就能够获得干燥稳定的样本并且可在电子显微镜下成像。
应用
图1：蚊子的触须（感谢奥地利维也纳Daniela Gruber博士提供的图片）
图2：果蝇复眼（感谢显微系统应用专家Kim Rensing提供的图片）
图3：叶螨（感谢显微系统应用专家Kim Rensing提供的图片）
图4：蚊子腿（感谢奥地利维也纳大学细胞成像与超微结构研究核心实验室Daniela Gruber博士提供的图片）
图5：触须细节（感谢奥地利维也纳大学细胞成像与超微结构研究核心实验室Daniela Gruber博士提供的图片）
图6：蚊虫复眼（感谢奥地利维也纳大学细胞成像与超微结构研究核心实验室Daniela Gruber博士提供的图片）
不同的镀膜方法
不同镀膜方法的典型应用
EM ACE200
溅射镀膜仪
碳丝蒸发镀膜仪
溅射与碳丝蒸发镀膜仪
EM ACE600
溅射镀膜仪
碳丝蒸发镀膜仪
溅射与碳丝蒸发镀膜仪
双溅射镀膜仪
碳棒蒸发镀膜仪
电子束蒸发镀膜仪
溅射与碳棒蒸发镀膜仪
溅射与电子束蒸发镀膜仪
双电子束蒸发镀膜仪
EM ACE600冷冻断裂
每一款EM ACE600都可以配置或升级成为低温镀膜仪，分：
基础低温配置
冷冻断裂低温配置
可选：所有镀膜仪可选辉光放电功能，可使碳涂层网格具有亲水性。
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EM ACE600
高真空镀膜仪
EM ACE200
真空镀膜仪
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