絕大多數(shù)的液體,包括水和其他有機(jī)溶劑,有著較大的飽和蒸氣壓,無法在透射電鏡的高真空環(huán)境中存在,因此在研究液體環(huán)境中納米材料的行為時(shí),需要構(gòu)建液體存放單元,將液體與電鏡中高真空環(huán)境隔離開來,這就需要利用LiquidcellTEM。LiquidcellTEM實(shí)際上就是通過微納加工,制作液體存放單元(Liquidcell),然后將它固定在普通樣品桿或者液體樣品桿頭部,放入電鏡進(jìn)行觀察。
原位液體加熱樣品臺包括原位液體室透射電鏡和原位液體室掃描電鏡兩大類。當(dāng)前液體電鏡的主要流行做法是:在透射電鏡(TEM)中引入精心設(shè)計(jì)加工制備的包含有氮化硅薄膜窗口組裝成的液體室,既將液體樣品與周圍真空隔離,又允許電子束穿透,實(shí)現(xiàn)高分辨實(shí)時(shí)動態(tài)的觀察和研究。
原位液體加熱樣品臺主要應(yīng)用范圍包括觀察液體微結(jié)構(gòu)及流動現(xiàn)象、液中納米顆粒的運(yùn)動/生長/組裝機(jī)理、用電子束誘導(dǎo)納米材料可控生長/操控納米顆粒運(yùn)動、生物活細(xì)胞樣品/納米材料與細(xì)胞相互作用機(jī)制等。向液體室引入通電、通流體、加熱/制冷功能等可以進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍,使其為人們的科研、生產(chǎn)工作發(fā)揮更大作用。
電子顯微鏡(電鏡)技術(shù)就有高圖像分辨率和綜合分析的優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用于化學(xué)、材料、凝聚態(tài)物理、工程、生物醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域。近年來上發(fā)展起來的原位液體室電鏡技術(shù),突破了傳統(tǒng)電鏡技術(shù)難以觀察液態(tài)樣品的局限,為高分辨地直觀研究液體中進(jìn)行的各種過程,帶來了新的機(jī)遇。