聚焦离子束技术在常温生物样品三维重构方面的方法探讨

发布时间：2021-04-14 17:00

　　聚焦离子束连续切片扫描电镜（focused ion beam serial block face scanning electron microscopy,FIB-SEM）技术,目前已被广泛应用于小体积细胞或组织样品的三维重构,具有自动化程度高、Z轴分辨高等优点。本文从包埋块样品准备与处理、样品区域选定、软件设置前准备、软件参数（离子束加工和电子束扫描）设置、软件运行与图像采集和图像处理等多个方面,详细介绍应用FIB-SEM技术对常温生物包埋块样品进行三维重构的流程和细节,并对某些关键性参数展开讨论。 

【文章来源】：电子显微学报. 2020,39(02)北大核心CSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

固定在预倾样品台上的树脂包埋块。修好的树脂块通过导电胶水粘到预倾样品台上。

将样品放入双束扫描电镜的舱室内,待真空抽到(3～4)×10-3 Pa,开始加热离子源。在等待加热的几分钟内,可先在电子束下找到修好的样品部分,并通过旋转样品台的方式使样品观察面和上表面的相交线保持水平状态(如图2所示),将样品观察面升至该电镜推荐的双束工作距离—4 mm。待离子束加热完成,在离子束成像界面再次调整样品台的旋转位置,最终以离子束成像时,上表面和样品观察面相交线呈水平状态为准;随后倾转样品台,使得样品观察面平行于离子束流(根据修块的情况而定,通常对于45°预倾台上的样品块,需要倾转5°～10°);调整工作距离(Z轴高度),使得在电子束和离子束下观察到样品的同一区域,此时可以保存样品台位置,将其标记为“FIB”。图3 树脂块上表面(FIB成像面)。

图2 样品区域的选定和加工。由于样品表面经过喷金或喷碳的导电处理,因此无法直接观察到样品的表面区域,需要首先用离子束流对其进行粗修加工,暴露出样品面。对于本文讨论的实验流程,一般选择最大的加速电压30 kV,此时具有最佳的光斑尺寸,加工效率也比较高。如果目标样品区域非常贴近样品块的表面,为避免在不可逆的粗修过程中加工掉目标区域,可以选择略小的离子束束流进行表面的精修,如2.5 nA;如果目标样品区域离表面较远,为提高效率,则可选择略大的离子束束流,如9.3 nA或者21 nA。在加工的过程中,需要随时在电子束下成像检查,观察目标样品区的暴露情况;必要时可中断减薄过程,倾转样品台使得电子束垂直于观察样品区域,进行精细成像(模式二,TLD探头,背散射电子成像,短工作距离2 mm),最终确定理想的样品成像区域,此时再次保存样品台位置,可命名为“SEM”。对于上述情况的后者,在选定样品区域步骤需要花费较多的时间。

【参考文献】：
期刊论文
[1]FIB-SEM双束技术简介及其部分应用介绍[J]. 付琴琴,单智伟.  电子显微学报. 2016(01)



本文编号：3137683