氩离子抛光仪的技术原理及主要功能

鳄梨实验室 2024-07-24 03:18:37

氩离子抛光仪

利用氩离子抛光技术,通过离子束对样品表面进行削平抛光处理,以便利用扫描电镜等显微观察工具观察样品表面的微观特征。

抛光仪的原理

氩离子抛光技术是一种先进的样品表面处理方法,广泛应用于材料科学领域。该技术通过精确控制氩离子的作用,能够有效去除样品表面的损伤层,从而获得高质量的样品,这对于后续的成像和分析至关重要。

在扫描电镜(SEM)、光学显微镜、扫描探针显微镜等设备上,高质量的样品表面是进行成像和分析的基础。氩离子抛光技术通过调整电压、电流、离子枪的角度和离子束窗口等参数,能够精确控制氩离子作用的深度和强度。这种精细的控制不仅能够确保样品表面的光滑度,还能最大限度地减少对样品内部结构的损伤,从而真实地反映材料的内部特征。

针对不同硬度的样品,技术人员需要根据样品的特性调整相应的抛光参数。例如,对于较硬的材料,可能需要较高的电压和电流来确保足够的抛光效果;而对于较软的材料,则需要降低电压和电流,以避免过度抛光导致样品损坏。通过这些精细的调整,技术人员能够制备出理想的材料样品。

使用氩离子抛光技术处理后的样品,不仅表面光滑无损伤,还能够清晰地展示材料内部的真实结构。例如,在扫描电镜下放大到10K倍时,页岩内部的细微孔隙可以清晰可见,材料内部的不同物质分层也能被明显区分。这种高清晰度的成像对于研究材料的微观结构和性质具有重要意义。

此外,氩离子抛光技术还可以与其他分析技术如能量色散X射线光谱(EDS)、电子背散射衍射(EBSD)、阴极发光(CL)、电子束诱导电流(EBIC)等结合使用,进一步提升材料分析的准确性和深度。通过这些技术的结合,研究人员能够更全面地了解材料的组成、结构和性能,为材料的开发和应用提供科学依据。

总之,氩离子抛光技术在材料科学中的应用不仅提升了样品的表面质量,还为深入研究材料的内部结构和性能提供了强有力的支持。

切割和抛光两项功能

1、配温控液氮冷却台,去除热效应对样品的损伤,有助于避免抛光过程中产生的热量而导致的样品融化或者结构变化。

2、配碳/铬镀膜,对于同一个样品,可在同一真空环境下完成抛光及镀膜,防止样品氧化,可以用于SEM/FIB导电镀膜样品制作。

制样时的突出优点:

1、对由硬材料和软材料组成的复合材料样品,能够很精细地制作软硬接合部的截面,而使用传统方法制样是很困难的。

2、比FIB方法的抛光面积更大(~1mm以上)。氩离子抛光仪可以运用于各种材料样品(除了液态)的制备,适应大多数材料类型,对大面积、表面或辐照及能量敏感样品尤佳:钢铁、地质、油页岩、锂离子电池、光伏材料、薄膜、半导体、EBSD、生物材料等包括平面抛光与截面抛光。

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