離子減薄儀的設計不隻是您想象的那麽簡單

　　離子減薄儀是一種用來製備透射電鏡樣品的設備，其原理是利用被電離的氬離子轟擊樣品表麵，從而使樣品減薄，達到透射電鏡觀察要求。頁岩中的微孔隙及微裂縫是頁岩氣儲存空間及流通通道，有重要的研究價值，然而頁岩中的孔隙微小，多為納米級，用傳統的製樣方法很難觀察到。國外一些研究人員采用氬離子拋光製樣方法，成功地觀察到了頁岩中的納米級孔隙，由於國內當時還沒有此類設備，我們把我實驗室原有的離子減薄儀進行開發，成功地實現了氬離子拋光的功能，滿足了科研需求。
 

　　離子減薄儀的工作原理是：利用高壓對氬氣進行電離，電離後的氬離子在電場作用下，轟擊樣品表麵，樣品在氬離子的不斷轟擊下逐漸減薄，直至滿足透射電鏡觀察要求。氬離子拋光儀與離子減薄儀工作原理一致，也是用氬離子轟擊樣品表麵，使樣品表麵變的光滑平整，所以設備基本結構不需要改動。
 

　　離子減薄儀專門為製備透射樣品而設計(透射電鏡樣品為直徑3 mm，厚度幾個微米的薄片)，為了滿足設備工作條件，掃描電鏡樣品需要進行預處理，首先把樣品切割成1 mm厚的薄片，再用砂紙對樣品表麵進行打磨，對樣品表麵打磨時，砂紙選擇要由粗到細，較後的砂紙目數為2000~3000目。
 

　　透射電鏡樣品尺寸很小，樣品要粘在載片中間的小孔上。掃描電鏡觀察的樣品尺寸比透射樣品大的多，為了提高效率，我們一次可以多放幾個個樣品，用熱熔膠固定在樣品台上(如圖2所示)。接下來的工作是調整工作參數，包括電壓、氬離子流，樣品傾角、拋光時間等。增加工作電壓和氬離子流可以提高拋光效率，但是這兩個參數過高容易對樣品造成損傷；樣品傾角大，拋光麵積小，效率高，樣品傾角小。