作者：孫千 本文轉(zhuǎn)載自公眾號：老千和他的朋友們。原文地址：https://mp.weixin.qq.com/s/q-SZCdMdB8cUeSKIeyM86w
掃描電鏡(SEM)自問世以來，已成為材料科學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域不可或缺的研究工具。然而，常規(guī)掃描電鏡(CSEM)在樣品制備及成像方面存在明顯局限：需要高真空環(huán)境、樣品必須導(dǎo)電或經(jīng)過導(dǎo)電處理（低電壓成像可不鍍導(dǎo)電膜），且必須處于干燥狀態(tài)。這些限制極大地約束了其在某些領(lǐng)域的應(yīng)用潛力，特別是對于濕態(tài)樣品或絕緣材料的研究。
環(huán)境掃描電鏡(ESEM)技術(shù)的出現(xiàn)，為克服這些限制提供了新的解決方案。
ESEM與CSEM的技術(shù)差異
傳統(tǒng)CSEM通過在高真空環(huán)境下，將電子束以光柵方式掃描樣品表面，并收集樣品發(fā)射的電子來實現(xiàn)成像。這些電子主要包括兩類：一是低能二次電子(≤50 eV)，由非彈性碰撞產(chǎn)生；二是背散射電子(>50 eV)，來自接近180°散射的彈性碰撞。CSEM要求整個電鏡腔室維持高真空狀態(tài)，以避免空氣分子對電子束及發(fā)射電子的干擾。
相比之下，ESEM在保持電子槍區(qū)域高真空的同時，允許樣品室內(nèi)存在低壓氣體環(huán)境，最高可達約4000Pa。這種差異化設(shè)計通過差分抽氣技術(shù)實現(xiàn)，形成從電子槍到樣品室的壓力梯度(如圖1a所示)。
圖1 ESEM)示意圖。a,ESEM中的不同壓力區(qū)。電子槍可以保持在高真空狀態(tài)，而通過差分抽氣和限壓光闌系統(tǒng)，可使腔室維持在幾托甚至更高(1托=133帕)的壓力下。
這一創(chuàng)新使ESEM能夠在接近大氣壓的環(huán)境中觀察樣品，從而為研究濕態(tài)樣品和非導(dǎo)電材料提供了可能。
ESEM的核心技術(shù)優(yōu)勢
ESEM相較于CSEM的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在兩個方面：首先，ESEM能夠在氣體環(huán)境下直接觀察濕態(tài)樣品，尤其是當(dāng)氣體為水蒸氣時，可以保持樣品的天然水合狀態(tài)。這一特性顯著簡化了樣品制備流程，避免了傳統(tǒng)SEM中復(fù)雜的干燥、固定等處理步驟，極大地減少了人為因素對樣品結(jié)構(gòu)的干擾。
其次，ESEM解決了非導(dǎo)電樣品觀察中的電荷積累問題。在氣體環(huán)境中，由電子束與氣體分子碰撞產(chǎn)生的離子能夠漂移回樣品表面，中和累積的負電荷，從而消除了對絕緣樣品進行導(dǎo)電鍍膜處理的需求。這不僅簡化了樣品制備過程，還保留了樣品的原始表面形貌和化學(xué)性質(zhì)。
ESEM的工作機理與信號檢測
氣體環(huán)境下的電子傳輸機制
在ESEM中，電子束需要穿過氣體環(huán)境到達樣品表面。令人好奇的是，為何氣體存在不會嚴重影響成像質(zhì)量？這是因為ESEM通過精心設(shè)計，將電子在氣體中的傳播距離限制得盡可能短，使大多數(shù)入射電子避免發(fā)生大角度散射。這種設(shè)計形成了一個銳利的中心探針，周圍伴隨著較寬的“電子裙“，本質(zhì)上構(gòu)成一種背景直流信號。
雖然這會導(dǎo)致信噪比下降，使圖像質(zhì)量略有降低，但目前ESEM可實現(xiàn)的最佳分辨率已達到約1.3納米，對于大多數(shù)應(yīng)用而言完全可以接受。
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獨特的信號檢測機制
ESEM中的氣體不僅擴展了可研究的樣品范圍，還在信號檢測過程中扮演關(guān)鍵角色。當(dāng)樣品發(fā)射的電子(特別是低能二次電子)穿過氣體層時，它們與氣體分子發(fā)生碰撞，產(chǎn)生電離效應(yīng)，觸發(fā)級聯(lián)放大過程(圖1b)。隨后，這些電子被帶有正偏壓的專用檢測器捕獲。
圖1?b,級聯(lián)放大過程。此過程發(fā)生在腔室內(nèi)，其中氣體分子被樣品發(fā)射的電子電離。每次電離碰撞都會產(chǎn)生一個次級電子，該電子與原始電子一樣，被加速朝帶正電的探測器運動，在到達探測器的途中可能發(fā)生進一步的碰撞。正離子則漂移回樣品表面。
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值得注意的是，ESEM使用的檢測器與CSEM中常用的Everhardt-Thornley檢測器不同，后者無法在高氣體壓力下正常工作。
原始的ESEM(由FEI/Philips開發(fā))通過檢測氣體中的電荷流來采集信號。隨后，市場上出現(xiàn)了更多所謂的“可變壓力-VP”電鏡設(shè)備（例如?“WET SEM”、“LV-SEM”、“Natural SEM”、“ECO-SEM”、“VP-SEM “等），盡管這些儀器通常在較低壓力下運行，無法像ESEM那樣完全保持水合樣品的自然狀態(tài)。
ESEM在材料研究中的應(yīng)用
濕態(tài)樣品的原位觀察
ESEM最顯著的優(yōu)勢之一是能夠?qū)駪B(tài)樣品進行原位觀察。為了實現(xiàn)這一目標，需要精確控制樣品室內(nèi)的溫度和壓力條件，使其保持在水的飽和蒸汽壓曲線上或附近(圖2)。在室溫條件下，維持飽和水蒸氣壓需要較高的氣壓，實際操作中較為困難。因此，最佳方案是將樣品溫度降至略高于冰點，此時僅需適度氣壓即可穩(wěn)定水分含量。這通常通過配備珀爾帖冷卻芯片的樣品臺來實現(xiàn)。?
圖2?水的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系。圖中顯示了ESEM的有效工作條件范圍；可以看出，通過對溫度進行微小調(diào)節(jié)即可改變樣品的狀態(tài)。
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圖3a展示了聚甲基丙烯酸甲酯乳膠的膠體分散液，其中直徑約250納米的球形顆粒漂浮在連續(xù)水相中。通過ESEM，研究者可以觀察到顆粒的布朗運動，以及顆粒間的相互作用和聚集過程。通過精確調(diào)控溫度和壓力條件，可以在觀察過程中實時改變樣品的水合狀態(tài)，研究顆粒聚集行為(圖3b)。這種能力使ESEM成為研究膠體系統(tǒng)、水泥材料以及表面現(xiàn)象的理想工具。
圖3?不同條件下膠體分散體系的ESEM圖像。a,250納米聚甲基丙烯酸甲酯乳膠顆粒在水中的膠體分散體系。這些顆粒發(fā)生布朗運動并可能相互碰撞。
圖3?b,相同的顆?，F(xiàn)在分散在0.078 M硫酸鎂溶液中。在這種溶液中，粒子間勢發(fā)生改變，使得任何碰撞都會產(chǎn)生相當(dāng)高的粘附概率，隨著聚集過程的進行，形成分形結(jié)構(gòu)。聚集體的具體特性強烈依賴于鹽的濃度；在沒有任何鹽的情況下，粘附概率較低，形成的是膠體晶體而不是分形結(jié)構(gòu)。
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絕緣材料的無鍍膜成像?
ESEM在絕緣材料研究中具有獨特優(yōu)勢。傳統(tǒng)CSEM需要對非導(dǎo)電樣品進行金屬鍍膜處理，這不僅增加了樣品制備復(fù)雜度，還可能掩蓋樣品表面的精細結(jié)構(gòu)或改變其化學(xué)特性。ESEM通過氣體電離中和電荷積累，能夠直接對未處理的絕緣樣品進行高分辨率成像。
這一特性使ESEM在陶瓷材料、天然纖維、復(fù)合材料等研究領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。例如，在水泥水化研究中，ESEM能夠觀察水化過程中的微觀結(jié)構(gòu)演變；在天然纖維研究中，可以在保持纖維部分水合狀態(tài)的條件下研究其表面特性和微觀結(jié)構(gòu)(圖5)。
圖5?在圓柱形橫截面的纖維素纖維上凝結(jié)的水滴的ESEM圖像。標尺代表50微米。這種圖像在液滴邊緣顯示出更清晰的輪廓（呈波紋狀形狀——即表面具有恒定的非零平均曲率），與光學(xué)顯微鏡相比，可以更容易地測定接觸角。
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動態(tài)原位實驗
ESEM樣品腔可視為一個微型實驗處理單元，允許研究者在觀察過程中改變樣品狀態(tài)。通過調(diào)整溫度、壓力或引入反應(yīng)氣體，可以實時觀察材料在不同條件下的行為和轉(zhuǎn)變過程。這種動態(tài)原位實驗?zāi)芰σ褢?yīng)用于多個研究領(lǐng)域，包括但不限于：
膠體系統(tǒng)的干燥和成膜過程(圖4)。朗格繆爾膜在氣–水界面上的形成與結(jié)構(gòu)演變
水在固體表面的凝結(jié)與接觸角測定(圖5)。材料在不同濕度條件下的水合/脫水行為，以及礦物與巖石在模擬環(huán)境條件下的風(fēng)化過程。
圖4?部分脫水乳膠的ESEM圖像。該乳膠由成膜顆粒組成，這些顆粒由甲基丙烯酸甲酯和2-乙基己基丙烯酸甲酯的共聚物構(gòu)成。在脫水的這個階段，每個顆粒周圍仍有一層薄薄的水膜，顆粒尚未開始融合。
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ESEM在生物學(xué)研究中的應(yīng)用與挑戰(zhàn)
ESEM在生物學(xué)領(lǐng)域展示出巨大潛力，其最大優(yōu)勢在于可以在接近天然狀態(tài)下觀察生物樣品，無需進行脫水、固定、鍍膜等可能引入人為因素的制備程序。這使得研究者能夠更真實地觀察生物結(jié)構(gòu)的原始形態(tài)。
然而，與材料領(lǐng)域相比，ESEM在生物研究中的發(fā)展相對滯后，主要原因是進入該領(lǐng)域的研究者較少。此外，目前尚不明確是否可以在不損傷活細胞的情況下對其進行觀察。雖然在低放大倍數(shù)下電子劑量較低，可能提高細胞存活的可能性，但這也削弱了與光學(xué)顯微鏡相比的成像優(yōu)勢。
盡管如此，對于需要電子顯微鏡級別分辨率的生物醫(yī)學(xué)研究而言，ESEM提供了一種減少樣品制備人為因素的重要選擇。研究者可能會觀察到與傳統(tǒng)方法有所不同的結(jié)構(gòu)形態(tài)，這不應(yīng)被視為ESEM的缺陷，而是傳統(tǒng)制備方法可能改變了樣品的真實狀態(tài)的證據(jù)。
絕緣材料無鍍膜成像的優(yōu)勢
樣品原始特性的保留
對于絕緣樣品，如干燥的陶瓷、聚合物和半導(dǎo)體材料，ESEM最顯著的優(yōu)勢在于免除了導(dǎo)電鍍膜的需求。傳統(tǒng)SEM中，為防止充電效應(yīng)，研究者通常需要在樣品表面沉積納米級別的金、鉑或碳等導(dǎo)電材料。這一預(yù)處理步驟不僅增加了實驗復(fù)雜度，更為關(guān)鍵的是，鍍膜會不可避免地掩蓋樣品表面的精細結(jié)構(gòu)，尤其是納米尺度的形貌特征。
ESEM通過在樣品腔室中引入特定氣體（通常為水蒸氣），在電子束作用下產(chǎn)生正離子，這些離子能有效中和樣品表面積累的負電荷，從而在保持樣品原始狀態(tài)的條件下實現(xiàn)高分辨率成像。這一特性對于需要精確表征表面結(jié)構(gòu)的研究至關(guān)重要，如多孔材料的孔隙形態(tài)、晶體材料的晶面特征，以及聚合物材料的微觀結(jié)構(gòu)等。
動態(tài)過程的實時觀察
無需鍍膜的另一顯著優(yōu)勢在于可實現(xiàn)樣品動態(tài)變化的連續(xù)觀察。在傳統(tǒng)SEM中，一旦樣品發(fā)生物理或化學(xué)變化，新暴露的表面若為絕緣體，將立即產(chǎn)生充電效應(yīng)。而ESEM則可以持續(xù)觀察變化過程，而不受充電問題的干擾。
這一特性使ESEM成為研究材料在各類刺激下響應(yīng)行為的理想工具。例如，機械變形過程中的裂紋演化、熱處理中的相變現(xiàn)象、化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的表面形貌改變等，均可在ESEM中獲得連續(xù)且高分辨的觀察記錄。此類研究為理解材料的結(jié)構(gòu)–性能關(guān)系提供了寶貴的直接證據(jù)。
溫度依賴性應(yīng)用研究–高溫環(huán)境下的絕緣體研究
對于諸多絕緣材料，尤其是陶瓷與特定聚合物，高溫環(huán)境下的微觀行為研究具有重要學(xué)術(shù)與工業(yè)價值。ESEM在這一領(lǐng)域展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢，可將樣品腔室轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€微型反應(yīng)器，在精確控制的溫度與氣氛條件下，實時追蹤材料變化。
以陶瓷材料為例，相變過程通常伴隨著晶體結(jié)構(gòu)與表面形貌的顯著變化。在ESEM中，研究者可觀察到陶瓷原料從非晶態(tài)向晶態(tài)轉(zhuǎn)變的完整過程，包括成核、晶粒生長、晶界形成及演化等現(xiàn)象。這些觀察對于優(yōu)化陶瓷制備工藝，提升產(chǎn)品性能具有直接指導(dǎo)意義。
值得注意的是，ESEM在高溫研究中的優(yōu)勢不僅限于絕緣體，對于金屬材料的氧化、腐蝕等過程同樣具有重要應(yīng)用價值。通過在腔室中引入特定反應(yīng)性氣體，如氧氣或水蒸氣，可模擬材料在服役環(huán)境中的演變行為。甚至僅引入痕量氣體，也能誘導(dǎo)特定的表面反應(yīng)，為材料科學(xué)研究提供豐富的實驗可能性。
低溫應(yīng)用的潛力與挑戰(zhàn)
理論上，ESEM同樣適用于低溫條件下的材料研究。然而，冷凍ESEM的應(yīng)用發(fā)展相對緩慢，在文獻中的報道較為有限。這主要受制于技術(shù)實現(xiàn)的復(fù)雜性，包括樣品冷凍過程中的結(jié)冰偽影控制、樣品轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的設(shè)計，以及低溫條件下氣體環(huán)境穩(wěn)定性的維持等挑戰(zhàn)。
隨著冷凍轉(zhuǎn)移裝置與ESEM鏡筒設(shè)計的不斷改進與整合，低溫ESEM技術(shù)有望在未來取得突破性進展。這將為研究水基材料、生物樣品以及低溫相變過程提供新的強大工具。潛在的應(yīng)用領(lǐng)域包括低溫電子器件的工作機制研究、低溫條件下的電池材料行為、冰晶形成與演化過程，以及生物組織在低溫保存條件下的微觀結(jié)構(gòu)變化等。
機械測試中的應(yīng)用前景
ESEM在材料機械性能測試方面展現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢。傳統(tǒng)的機械測試中，樣品在應(yīng)力作用下發(fā)生形變，新暴露的表面若為絕緣體，在電子顯微鏡觀察中將產(chǎn)生嚴重的充電問題。而ESEM中，由于氣體電離產(chǎn)生的正離子可持續(xù)中和新生表面的負電荷，因此能夠連續(xù)觀察變形過程中的微觀機制。
這一特性使得ESEM成為研究材料斷裂行為、疲勞機制、應(yīng)變局域化現(xiàn)象以及微觀結(jié)構(gòu)與宏觀力學(xué)性能關(guān)聯(lián)的理想平臺。例如，在復(fù)合材料研究中，ESEM可直接觀察纖維與基體間的界面失效過程；在金屬材料研究中，可追蹤位錯運動與裂紋擴展的動態(tài)行為；在陶瓷材料中，可揭示脆性斷裂的微觀機制。
盡管ESEM在機械測試方面的研究報道目前相對較少，但隨著原位測試技術(shù)的發(fā)展及ESEM系統(tǒng)性能的提升，這一領(lǐng)域的文獻數(shù)量預(yù)計將顯著增長。研究重點可能集中于開發(fā)更精確的微納米級原位力學(xué)測試裝置，以及解析在復(fù)雜環(huán)境條件下材料的力–熱–化學(xué)多場耦合響應(yīng)機制。
ESEM圖像的解釋挑戰(zhàn)
傳統(tǒng)解釋框架的適用性
迄今為止，ESEM圖像的解釋通常沿用了傳統(tǒng)CSEM的理論框架，即認為二次電子信號主要反映樣品的表面形貌信息，而背散射電子信號則主要反映材料的原子序數(shù)分布。在大多數(shù)實驗條件下，這一解釋框架確實適用，使得研究者能夠從ESEM圖像中獲取樣品的基本形貌與成分信息。
然而，隨著對ESEM成像機制研究的深入，研究者逐漸認識到，氣體環(huán)境的引入使得電子–樣品–氣體三者之間的相互作用變得更為復(fù)雜。例如，背散射電子與氣體分子碰撞可能產(chǎn)生額外的二次電子，這些電子雖然對總信號的貢獻相對有限，但在特定條件下仍會對圖像形成產(chǎn)生影響。
加速電壓對ESEM圖像的影響機制與CSEM相似——更高的電壓使電子能夠更深地穿透樣品，提供更多的內(nèi)部信息，但會降低表面細節(jié)的分辨率。然而，在某些特定條件下，ESEM中觀察到的現(xiàn)象難以僅從傳統(tǒng)理論解釋。例如，當(dāng)乳膠薄膜逐漸失去水分時，其顆粒邊緣呈現(xiàn)出特殊的明亮環(huán)狀結(jié)構(gòu)，這種現(xiàn)象難以單純從形貌因素解釋，表明在ESEM圖像中，存在其他影響襯度形成的機制。
復(fù)雜襯度機制的探索
隨著對絕緣材料研究的深入，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)ESEM中的圖像襯度形成機制遠比最初設(shè)想的復(fù)雜。一系列研究表明，ESEM能夠展現(xiàn)一些在傳統(tǒng)SEM中被金屬鍍膜掩蓋的襯度信息，這些信息與樣品的本征電子特性密切相關(guān)。
當(dāng)前對ESEM襯度機制的理解尚未完全統(tǒng)一，但普遍認同的是，襯度的產(chǎn)生與電子產(chǎn)率(electron yield)的變化密切相關(guān)。一種解釋認為，這種變化源于生成的電子在傳播到樣品表面的過程中，因為局部電子結(jié)構(gòu)差異而經(jīng)歷不同的能量損失過程。這一機制使得ESEM能夠區(qū)分半導(dǎo)體中的摻雜濃度差異、可視化絕緣體中的鐵電疇結(jié)構(gòu)，以及區(qū)分化學(xué)性質(zhì)相似的不同聚合物。
以雙嵌段共聚物為例，ESEM能夠清晰展示其層狀相中的顯著襯度，這種襯度來源于聚合物內(nèi)部的電子特性差異，而非簡單的形貌或成分變化。同樣，在水鋁石等礦物樣品中，觀察到的襯度通常被歸因于“電荷襯度成像(CCI)”機制，這一現(xiàn)象表明局部電荷積累影響了二次電子的產(chǎn)生率，而這種效應(yīng)與礦物中的雜質(zhì)分布密切相關(guān)。
圖6?聚苯乙烯–聚異戊二烯嵌段共聚物的ESEM圖像，其中聚苯乙烯的體積分數(shù)約為50%。在這種情況下，聚苯乙烯形成較暗的片層。與傳統(tǒng)的對其中一相進行染色（例如用四氧化鋨）的方法相比，這種方法的優(yōu)點是無需樣品制備，并且避免了由染色引起的膨脹等人為因素。圖像由英國謝菲爾德大學(xué)A.J.Ryan和C.Salou提供。
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然而，襯度形成的完整機制遠比單一因素解釋復(fù)雜。有效的二次電子產(chǎn)率是多參數(shù)的函數(shù)，不僅依賴于樣品內(nèi)部的電荷移動性，還與腔室氣體環(huán)境中的離子行為直接相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，氣體離子并非完全被動地中和表面電荷，它們通過與發(fā)射電子的復(fù)合作用，影響了進入探測系統(tǒng)的有效電子數(shù)量，從而對最終圖像的襯度產(chǎn)生影響。
這種動態(tài)過程為ESEM襯度研究帶來了更多挑戰(zhàn)，同時也為新型表征方法開辟了可能性。雖然目前對ESEM中襯度形成的完整機制尚未完全闡明，但其在材料表征中的潛在價值毋庸置疑，特別是在研究絕緣材料的電子性質(zhì)、缺陷分布以及相界面特性等方面。
ESEM技術(shù)前景與發(fā)展方向
當(dāng)前局限性分析
那么，ESEM的未來是什么？盡管ESEM在材料表征領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊前景，但當(dāng)前技術(shù)仍存在若干亟待解決的問題。首要挑戰(zhàn)在于探測器性能的局限性。真正意義上的ESEM主要依賴于電子信號檢測，但現(xiàn)有探測器難以實現(xiàn)純二次電子的選擇性檢測，背散射電子探測器的性能同樣有待提升。對于可變壓力SEM(VP-SEM)的其他變種，探測器相關(guān)研究更為匱乏。
探測器設(shè)計無疑是未來ESEM技術(shù)改進的重點方向之一，突破性的探測器技術(shù)有望顯著提升信號質(zhì)量與成像能力，為更精確的材料表征提供支持。
另一技術(shù)瓶頸在于定量分析能力的不足。雖然ESEM具備與CSEM相似的能譜分析(EDS)功能，但氣體環(huán)境的存在使得光譜解釋過程更為復(fù)雜。同時，電子圖像中觀察到的襯度變化雖然反映了樣品局部特性的差異，但當(dāng)前尚無法將這些襯度信息進行精確定量，用于相組成的準確識別與表征。
這些挑戰(zhàn)指向了未來研究需要重點解決的幾個核心問題：二次電子產(chǎn)率如何受樣品局部特性與操作參數(shù)的定量影響，以及如何在當(dāng)前探測器技術(shù)條件下，將電子產(chǎn)率的變化轉(zhuǎn)化為可靠的定量分析信號。
多技術(shù)集成與應(yīng)用拓展
盡管面臨諸多挑戰(zhàn)，ESEM展示樣品真實電子發(fā)射特性的能力（無鍍膜掩蓋）使其在非均質(zhì)絕緣體研究中具有無可替代的優(yōu)勢。在某些方面，ESEM與低電壓FESEM展現(xiàn)出相似的表征能力，但ESEM不受高真空條件的限制，這為其應(yīng)用領(lǐng)域開辟了更廣闊的空間。
未來ESEM技術(shù)發(fā)展的一個重要方向是多技術(shù)集成與應(yīng)用拓展。例如，WetSTEM（濕態(tài)掃描透射電子顯微技術(shù)）、EBSD（電子背散射衍射）、WDS（波長色散X射線光譜）、EDS（能量色散X射線光譜）、拉曼光譜、EBIC（電子束感生電流）、CL（陰極發(fā)光）等表征技術(shù)已開始與ESEM平臺進行集成，為材料研究提供多維度、多尺度的綜合信息。同時，各類原位測試技術(shù)，如拉伸臺、加熱臺等的集成，進一步拓展了ESEM的應(yīng)用范圍。
俄亥俄州立大學(xué)電鏡中心的Quattro ESEM（俯視圖）
A)?用于冷卻和加熱臺的平臺冷卻器，B) EDAX Octane Elect EDS?探測器，C) ?EDAX Velocity EBSD?探測器，D)?可伸縮BSE探測器，E) ET探測器，F)?快速電子束消隱器，G)低真空二次電子探測器，H)?可伸縮?STEM?探測器，K) Horiba?全光譜CL探測器（全色探測器、多光柵、CCD?和?InGaAs?探測器）。L)?低溫用氣鎖，M)?冷阱，?O)?液氮冷臺?CryoMAT，P) Kammrath-Weiss?拉伸/壓縮平臺
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可以預(yù)見，隨著技術(shù)的不斷進步，ESEM將在越來越多的材料研究領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。盡管目前襯度形成機制還未被完全解析，但ESEM在樣品制備簡化、動態(tài)實驗條件控制以及特殊信息獲取方面的優(yōu)勢已經(jīng)得到廣泛認可。對于復(fù)雜的濕態(tài)樣品，實驗設(shè)計與參數(shù)控制可能仍具挑戰(zhàn)性，這也是當(dāng)前使用該技術(shù)的研究群體相對有限的原因之一。然而，隨著技術(shù)的成熟與應(yīng)用經(jīng)驗的積累，ESEM有望吸引更多研究人員的關(guān)注與應(yīng)用，為材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的創(chuàng)新研究提供強大支持。
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