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离子研磨仪可以无应力的去除样品表面层

更新时间:2023-03-13浏览:397次
  离子研磨仪是一款操作简便的制样设备,用于SEM, EPMA, 和TEM的样品制备。它可以制备软的、硬的和复合材料的样品,损伤、污染和变形可以控制得非常小。依靠离子束轰击制备样品剖面,观察范围大、清洁而且适用于几乎所有材料。
 
  工作原理:
 
  离子研磨仪可以无应力的去除样品表面层,加工出光滑的镜面,为扫描电子显微镜的样品制备提供了最为有效的解决方案。离子研磨法是利用通过电场加速过的离子轰击样品表面,在样品表面产生溅射效应,由此制备尺度为毫米级别的平滑表面的研磨方法。氩气属于惰性气体,基本不会和样品发生化学反应,因此通常我们采用Ar作为离子源轰击样品。
 
  SEM样品常用到的离子研磨法有截面研磨和平面研磨两种:
 
  1、截面研磨法是在样品和离子枪之间安装一个遮挡板,使样品局部突出遮挡板边缘,然后用离子束照射样品。沿遮挡板边缘溅射突出边缘的部分,由此可获得切割均匀的截面。使样品突出遮挡板数十微米至100微米,并以±15~40°旋转样品杆,以防产生离子研磨痕迹(细条纹)。截面研磨普遍适用于块状样品和多层结构等机械研磨难以精加工处理的样品。
 
  2、平面研磨法是将氩离子束倾斜照射到样品表面,并将氩离子束中心和样品旋转中心进行偏心调整,实现广域加工的方法3) 。氩离子束的照射角度(θ)可设置为0°~90°4) 。当照射角度≥80°时,离子束照射角度与样品加工面近乎平行,因此,可以减少由于晶体取向和成分蚀刻速率差造成的凹凸不平,形成相对平滑的加工面。这种方法常用于去除机械研磨加工对树脂包埋样品造成的研磨痕迹,实现样品的精加工。照射角度较小时,可以利用蚀刻速率差,凸显样品的凹凸特性。通过样品表面的凹凸形貌,判断多层膜的层结构等。
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