全自动离子溅射仪 JY-S120A：扫描电镜非导电样品镀膜的标准化解决方案

为什么 SEM 样品需要导电镀膜？

扫描电子显微镜通过高能电子束对样品表面进行扫描，激发二次电子（SE）、背散射电子（BSE）及特征 X 射线等信号，实现样品形貌与成分信息的采集。然而，对于陶瓷、聚合物、生物组织、矿物等电导率低或绝缘的样品，入射电子束无法通过样品导走，导致样品表面产生负电荷积累——即”荷电效应（Charging Effect）“。

荷电效应的主要危害包括：

• 图像出现亮斑、飘移或撕裂变形
• 成像分辨率下降，细节丢失
• 能谱（EDS）分析中样品位置漂移，影响元素定量精度
• 严重时导致样品表面受损，损毁珍贵试样

在样品表面沉积一层极薄（通常 2–10 nm）的金属导电膜，可有效将入射电子引出样品，消除荷电效应。这一过程即离子溅射镀膜（Ion Sputter Coating），所用仪器即离子溅射仪（俗称”喷金仪”）。

溅射膜层的均匀性、颗粒度和厚度一致性，直接决定了：

1. SEM 图像的分辨率上限（膜越细腻，表面细节越不被掩盖）；
2. 不同批次样品之间成像结果的可重复性；
3. 多用户实验室环境下操作规范性的可追溯性。

广州竞赢 JY-S120A ：低压直流磁控溅射

相比传统二极溅射，磁控溅射在靶材表面叠加正交磁场，显著提升了电子的运动路径（螺旋形约束）实现稳定溅射。

低气压磁控溅射对样品的核心优势：

• 冷态溅射：低靶材温度，避免对热敏样品（生物组织、聚合物）造成热损伤；
• 颗粒细腻：提升薄膜致密度和颗粒均一性；
• 厚度一致性高：数字化电流控制确保每次溅射的沉积速率可重复。

自动化设计逻辑：从参数设定到全流程托管

JY-S120A 的自动化设计围绕”降低人工干预、提升数据可重复性、满足多用户实验室规范“三个核心目标展开。

IPS 触控屏与实时数据监控

仪器配备 7 寸 IPS 彩色液晶触摸屏，在溅射过程中实时以曲线形式显示：

• 溅射电流（mA）随时间变化曲线
• 工作真空度（Pa）实时数值

这一设计允许操作人员在不中断镀膜的情况下实时判断溅射状态是否稳定，对于评估靶材健康状态（如靶材寿命末期的放电不稳定现象）具有实用价值。

方案预设与历史记录：面向多用户实验室的设计

对于 SEM 公共平台或课题组共享仪器的使用场景，操作标准化与记录可追溯性是管理的核心需求。JY-S120A 专项对此进行了设计：

6套方案预设存储

用户可将常用参数组合（真空、电流、时间）分别保存为 1–6 号方案，一键调用运行。

历史记录日志

系统自动保存每次运行的完整参数日志，包括：溅射电流、溅射时间、工作气压。该功能支持：

• 实验室制样操作的溯源与审查
• 疑难样品成像问题的回溯排查（如镀膜参数是否偏离预设）

靶材管理：延长使用寿命，降低维护成本

JY-S120A 自动累计每块靶材的累计使用时长和溅射次数，在设备屏幕上直接显示。实验室管理员可据此制定靶材更换计划，避免因靶材耗尽导致溅射失败而浪费宝贵的样品制备时间。

支持靶材类型：Au（金）、Au/Pd（金/钯）、Pd（钯）、Ag（银）、Pt（铂）、Pt/Pd（铂/钯），适应不同分析场景（高分辨形貌成像、EDS分析、低加速电压成像等）的靶材选择需求。

典型应用场景

生物医学：细胞与组织超微结构 SEM 成像

生物样品（经脱水包埋或临界点干燥处理后）表面导电性极差，且对热和机械损伤高度敏感。JY-S120A 的冷态磁控溅射可在不引入热损伤的前提下，沉积 3–5 nm 的金属膜，有效消除荷电效应。

材料科学：聚合物与复合材料表面形貌分析

非导电聚合物（如 PP、PE、PMMA）、陶瓷及复合材料的表面形貌分析是材料科学研究中极为常见的需求。由于此类样品通常需要在 5–10 kV 加速电压下成像，荷电效应尤为突出。施加 5–8 nm 的 Pt 或 Au/Pd 膜后，可在保留样品表面细节（如相界面、断裂形貌）的同时有效消除荷电。

硅酸盐与地矿样品：EDS 定量分析前处理

注意：若样品需进行 EDS 元素分析，应评估所选靶材是否与待测元素存在 X 射线峰重叠。对于需精确定量的场合，建议配合 JY-E120C 镀碳仪使用碳膜替代金属膜，以消除靶材元素的干扰峰。

高通量制样：多样品批次镀膜

样品台支持同时装载 12 个 Ø12.7 mm SEM 钉型样品座，结合全自动一键运行，单次镀膜操作可完成整批SEM样品制备，无需逐一监管，显著提升公共平台制样效率。