什么是原位扫描电镜和一些常见的关于原位扫描电镜的问题以及解答

随着科研工作者越来越重视各种材料性能和材料微观结构、成分、晶体取向之间的关系，仅仅观察样品静态信息的传统扫描电镜已经不能满足现在科研的需求了。因此，原位扫描电镜应运而生，并成为扫描电镜重要的发展方向之一。

原位扫描电镜是什么？

原位扫描电镜即以扫描电镜为平台，搭载各类原位样品台，如加热台、力学拉伸台、冷冻台，通过采集和分析原位实验过程中样品的各种信息，可以将样品的微观形貌、成分、晶体取向信息与样品的宏观性能（如力学、热力学性能）结合起来。

原位扫描电镜的要求和挑战

为了实现样品微观形貌与性能关系的表征，原位实验对扫描电镜的要求非常高，下面列举了原位实验对于扫描电镜的要求和挑战：

01如何将原位样品台安装在电镜中并控制原位程序？

通常原位台的尺寸和重量都较大，如拉伸台的ZUI大尺寸在100~250mm之间，重量约1~4kg，此外，安装原位样品台还需要占据额外的接口，用于原位台的通讯、供电等问题；相比于扫描电镜普通样品，原位样品台的这些特殊性对扫描电镜样品台的承重能力、样品仓室大小、接口数量提出了更高的要求。

02 如何在原位实验中保持电镜的超高分辨性能？

传统扫描电镜通常采用浸没式物镜设计提高成像分辨率，引入减速模式还可以进一步提高低电压下的分辨率；在进行原位实验时，浸没式和减速模式将受到原位台的限制而不能使用，这将大大降低了传统扫描电镜在原位实验过程中成像的分辨率。

03 原位实验过程中样品释放气体怎么办？

大多数的原位实验不会释放气体，这类原位实验在高真空电镜仓室环境中就可完成；但是也有少数特殊的样品在高温原位实验过程中释放气体，为了避免瞬间放气对电镜造成的损伤，公司的场发射扫描电镜可为客户提供低真空功能。

看了文章，大家对原位扫描电镜是否有更多的了解呢？原位实验过程中，大家是否有碰到过困扰或者难处，欢迎大家留言交流哦。

参考文献：

1.Y.M. Re, X. Lin, X. Fu, H. Tan, J. Chen, W.D. Huang, Microstructure and deformation behavior of Ti-6Al-4V alloy by high-power laser solid forming, Acta Materialia. 132(2017)82-95.