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透射電鏡原位液相系統(tǒng)新舊對(duì)比——TEM原位液相樣品桿

前面我們說(shuō)到，解決液體環(huán)境下進(jìn)行透射電鏡TEM需要解決兩個(gè)挑戰(zhàn)，就可以把TEM 的應(yīng)用擴(kuò)展到如電池、電化學(xué)沉積、納米晶生長(zhǎng)、生物材料等諸多領(lǐng)域。

也介紹了Nano-Cell 的概念在透射電鏡原位液相實(shí)驗(yàn)中的優(yōu)勢(shì)，今天我們來(lái)介紹一下原位樣品桿在解決液體環(huán)境下進(jìn)行透射電鏡TEM挑戰(zhàn)中有哪些作用。

TEM 原位液相樣品桿

• Ocean 系統(tǒng)

Nano-Cell 放入樣品桿前端后，蓋上金屬壓蓋，并以特定扭矩固定左右兩端螺絲（圖 4）。采用兩側(cè)固定、特定扭矩的方式有利于確保 Nano-Cell 的安全密封。

圖 1. Ocean 系統(tǒng)樣品桿前端模塊化設(shè)計(jì)示意圖

我們可以看到從早期的 Ocean 系統(tǒng)開(kāi)始，樣品桿前已經(jīng)采用靈活的模塊化設(shè)計(jì)，可拆卸、可清洗、可更換。當(dāng)使用了太多次的腐蝕性液體或是未來(lái)要升級(jí)時(shí)，直接換掉前端即可。 

• Stream 系統(tǒng)

圖 2. Stream 系統(tǒng)樣品桿前端和管路采用模塊化設(shè)計(jì)

對(duì)于 Stream 系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，除了樣品桿前端，負(fù)責(zé)進(jìn)出液體的管路也是可拆卸、可替換的（圖 2）。這種靈活設(shè)計(jì)尤其適合于課題組。組內(nèi)眾多成員的原位實(shí)驗(yàn)液體并不相同。有時(shí)即使是反復(fù)沖洗管路，也無(wú)法完全保證下一次液相實(shí)驗(yàn)不受干擾。在這種情況下，直接更換另一套管路就是最佳選擇。

圖 3. Stream 系統(tǒng)樣品桿全貌圖，綠框內(nèi)為手動(dòng)閥

了解前端結(jié)構(gòu)，我們?cè)賮?lái)看看 Stream 樣品桿的尾端。可以看到尾端左右各有一個(gè)閥門(mén)（圖 3），它們其實(shí)是樣品桿上對(duì)應(yīng)進(jìn)/出液管路的手動(dòng)閥。這組閥門(mén)有以下用處：

01. 保證 Nano-Cell 內(nèi)的密封性。當(dāng)你需要把敏感樣品從手套箱內(nèi)轉(zhuǎn)移到 TEM 時(shí)，就可以關(guān)緊閥門(mén)，保護(hù)樣品。

02. 可以在不連接供液系統(tǒng)的情況下進(jìn)行原位液相實(shí)驗(yàn)，當(dāng)然前提需要把液體送到 Nano-Cell 內(nèi)。

Nano-Cell 放入原位樣品桿固定之后，桿子尾端通過(guò)管路即可連接到供液系統(tǒng)。

下一章我們來(lái)介紹透射電鏡液相原位實(shí)驗(yàn)中的供液系統(tǒng)