Kontaktieren Sie uns
Beschichtungs-/Gefrierätzungs-/Gefrierbruch-Systeme

Lösungen für Sputter Coater Beschichtung und Gefrierbruch

Um hochwertige Bilder von Proben mit Raster- (SEM) oder Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) zu erhalten, müssen Ihre Proben leitfähig sein, um Aufladungen zu vermeiden. Wenn eine Probe nicht über eine ausreichende Leitfähigkeit verfügt, können Sie sie schnell mit einer leitfähigen Schicht besputtern. Es können auch eine Kohlenstoff- oder Elektronenstrahl-Verdampfer Beschichtungen verwendet werden. Solche Beschichtungen schützen die Probe, verstärken den Bildkontrast im REM oder können als TEM-Gitterträgerfolie für kleine Proben dienen.

Die am besten geeignete Beschichtungsmethode hängt von den Eigenschaften Ihrer Probe, der Größe der Strukturen, die Sie analysieren möchten, und den erforderlichen Methoden zur Vorbereitung auf die EM-Bildgebung ab. Bei einigen anspruchsvolleren Anwendungen müssen Sie Ihre Proben gefrierbrechen oder möglicherweise gefrierätzen. In diesem Fall benötigen Sie ein Gerät, das für den Kryotransfer geeignet ist, das die Probe unter kryogenen Bedingungen beschichtet und die Probe mit einem Kryomesser bricht.

Von Beschichtungen in einer Niedervakuum-Sputterbeschichtungsmaschine bei Raumtemperatur bis hin zu Beschichtungen in Hochvakuum und sogar bei kryogenen Temperaturen – Leica Beschichtungslösungen decken ein breites Spektrum an Anforderungen ab. Die Instrumente wurden entwickelt, um Ihre Arbeitsabläufe bei der Probenvorbereitung zu verbessern und zu optimieren, von grundlegenden Beschichtungen bis hin zu den fortschrittlichsten Gefrierbruchanwendungen.
 

Wünschen Sie Unterstützung?

Wenden Sie sich an unser Expertenteam, um Ihre Probenvorbereitung zu vereinfachen.

Warum muss ich meine Proben für die Elektronenmikroskopie (EM) beschichten?

Für die EM-Bildgebung muss eine Probe, die nicht von Natur aus leitfähig ist, mit einer leitfähigen Schicht überzogen werden, um das Risiko von Aufladung und thermischen Schäden an der Probe zu verhindern. In manchen Fällen tragen dünne Metallschichten auch zur Verbesserung des sekundären Elektronenemissionssignals bei. 

Wann sollte ich mit Kohlenstoff beschichten?

Kohlenstoff(C)-Schichtungen werden üblicherweise als Trägerfilm für die Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) verwendet. Dünne Kohlenstoffschichten sind typischerweise wenige Nanometer dick und werden auf TEM-Gitter abgeschieden. Sie sind dünn, stark und für Elektronen transparent. Eine Kohlenstoffschicht wird auch als Schutzschicht verwendet.

Für welche Anwendungen wird Gefrierbruch verwendet?

Um die inneren feinen Strukturen einer biologischen oder organischen Probe sichtbar zu machen, kann die Probe auf kryogene Temperaturen abgekühlt und physikalisch zerbrochen werden. Nach der Beschichtung mit einer leitfähigen Schicht können die freiliegenden feinen Strukturen der Probe mit Elektronenmikroskopie (EM) untersucht werden. Gefrierfrakturen werden traditionell für biologische Anwendungen wie die Untersuchung subzellulärer Strukturen wie Organellen und Membranen verwendet. In jüngerer Zeit wird die Methode auch für bestimmte Anwendungen in der Materialwissenschaft und der Physik in Bezug auf Schichten und Emulsionen verwendet.

Was ist der Unterschied zwischen Beschichtungen, die mit einem Hochvakuum- oder Niedervakuum-Sputterbeschichter hergestellt werden?

Die Vakuumbedingungen haben einen erheblichen Einfluss auf die Qualität der gewachsenen Schicht.

Niedervakuum-Sputterbeschichtungsgeräte ermöglichen die Dünnfilmabscheidung für REM-Anwendungen mit moderatem Vergrößerungsbedarf. Proben können mit Gold (Au) sowie anderen geeigneten Materialien wie Platin (Pt) und Gold/Palladium (Au/Pd) gesputtert werden.

Hochvakuum-Sputterbeschichtungen scheiden dünne Schichten mit einer viel feineren Kornstruktur ab, was eine hochauflösende REM-Analyse ermöglicht. Darüber hinaus kann ein breiteres Spektrum an Materialien, einschließlich oxidierbarer Metalle, gesputtert werden. Beispiele sind Iridium (Ir), Wolfram (W) oder Titan (Ti). Manchmal wird Chrom (Cr) als Pufferschicht verwendet. Darüber hinaus können Hochvakuum-Beschichtungsgeräte für komplexere Anwendungen und mehrlagige Beschichtungen konfiguriert werden.

Weitere Informationen finden Sie in den Artikeln
https://www.leica-microsystems.com/science-lab/expert-knowledge-on-high-pressure-freezing-and-freeze-fracturing-in-the-cryo-sem-workflow
https://www.leica-microsystems.com/science-lab/brief-introduction-to-freeze-fracture-and-etching

 

Beschichtung

Eine Probe wird entweder mit einer leitenden Schicht aus Kohlenstoff oder Metall überzogen, um die Ladung zu hemmen, thermische Schäden zu reduzieren und das sekundäre Elektronensignal für die topographische Untersuchung im REM zu verbessern. Für die TEM-Analyse von Proben werden kohlenstoffbeschichtete Gitter verwendet oder die Probe selbst benötigt möglicherweise einen dünnen Beschichtungsüberzug. Die Beschichtungsprodukte von Leica Microsystems umfassen das Hochvakuum-Beschichtungsgerät Leica EM ACE600 für die Analyse mit höchster Auflösung in FE-SEM und TEM sowie das Sputter- und/oder Kohlenstoff-Beschichtungsgerät Leica EM ACE200 als vollautomatisches System für eine schnelle, bequeme und intuitive Handhabung. 

Gefrierbruch

Um die inneren Strukturen einer gefrorenen Probe freizulegen, kann sie physisch gebrochen werden. Damit werden die Strukturen zur Untersuchung mit einem Elektronenmikroskop freigelegt. Der Kryobeschichter Leica EM ACE900 verbessert die Gefrierbruchtechnik signifikant. Er verfügt über ein fortschrittliches Mikrotom, flexible Abschattungsoptionen mit Elektronenstrahlquellen, eine rotierende Kryostufe und ein Loadlock-Transfersystem. Die Ergebnisse dieser Methode sind die hochauflösende Analyse von Repliken im TEM und, mit dem Leica EM VCT500 ausgestattet, die Blockflächen-Bildgebung im Kryo-SEM. Der Leica EM ACE600 kann mit einem Kryotisch und einer VCT500-Verbindung ausgestattet werden und bietet damit ebenfalls die Möglichkeit Oberflächen durch Gefrierbruch freizulegen, um sie anschließend in einem Kryo-SEM abzubilden. 

Gefrierätzen

Das Gefrierätzen ist ein optionaler Schritt nach dem Gefrierbruch der Probe. Über Gefrierätzen können mehr Informationen von den gefriergebrochenen Flächen zutage gebracht werden. Dies wird erreicht, indem obersten Eisschichten unter Vakuum sublimiert werden, um zelluläre Elemente freizulegen, die ursprünglich verborgen waren. Tischtemperatur und Vakuum beeinflussen die Ätzrate. Eine genaue Temperaturregelung des Tisches ist erforderlich, um eine Reproduzierbarkeit zu erreichen.  Als äußerst vielseitiges Instrument bietet der Kryobeschichter Leica EM ACE900 hervorragende Ergebnisse für Gefrierbruch- und Gefrierätztechniken für TEM- und Kryo-SEM-Analysen.

Verwandte Artikel

Lesen Sie unsere neuesten Artikel

Das Wissensportal von Leica Microsystems bietet Ihnen Wissens- und Lehrmaterial zu den Themen der Mikroskopie. Die Inhalte sind so konzipiert, dass sie Einsteiger, erfahrene Praktiker und Wissenschaftler gleichermaßen bei ihrem alltäglichen Vorgehen und Experimenten unterstützen.

Weitere Artikel

Studying the Microstructure of Natural Polymers in Fine Detail

The potential of cryogenic broad ion beam milling used in combination with scanning electron microscopy (cryo-BIB-SEM) for imaging and analyzing the microstructure of cryogenically stabilized soft…
Roland A. Fleck

Expert Knowledge on High Pressure Freezing and Freeze Fracturing in the Cryo SEM Workflow

Get an insight in the working methods of the laboratory and learn about the advantages of Cryo SEM investigation in EM Sample Preparation. Find out how high pressure freezing, freeze fracturing and…

Macroscale to Nanoscale Pore Analysis of Shale and Carbonate Rocks

Physical porosity in rocks, like shale and carbonate, has a large effect on the their storage capacity. The pore geometries also affect their permeability. Imaging the visible pore space provides…

Bacteria Protocol - Critical Point Drying of E. coli for SEM

Application Note for Leica EM CPD300 - Critical point drying of E. coli with subsequent platinum / palladium coating and SEM analysis. Sample was inserted into a filter disc (Pore size: 16 - 40 μm)…

Human Blood Cells Protocol

Application Note for Leica EM CPD300 - Life Science Research. Species: Human (Homo sapiens) Critical point drying of human blood with subsequent platinum / palladium coating and SEM analysis.

Improvement of Metallic Thin Films for HR-SEM by Using DC Magnetron Sputter Coater

Preparation techniques, like several kinds of coating methods play an important role for high resolution scanning electron microscopy (HR-SEM). Nonconductive sample like biological and synthetic…

Brief Introduction to Freeze Fracture and Etching

Freeze fracture describes the technique of breaking a frozen specimen to reveal internal structures. Freeze etching is the sublimation of surface ice under vacuum to reveal details of the fractured…

Brief Introduction to Coating Technology for Electron Microscopy

Coating of samples is required in the field of electron microscopy to enable or improve the imaging of samples. Creating a conductive layer of metal on the sample inhibits charging, reduces thermal…

Carbon Thickness Evaluation in Electron Microscopy

The coating layers applied and used for electron microscopy imaging are commonly controlled and measured by quartz crystals. These crystals oscillate with a certain frequency (around 6 megahertz when…
Scroll to top