книги / Методы физико-химического анализа вяжущих веществ
..pdfг л а в а 6 Электронно микроскопический метод анализа
Современные электронные микроскопы имеют полезное увеличе ние до 300 000 раз, что позволяет видеть частицы размером (3— 5)*10~10 м (3—5 А). Такое глубокое проникновение в мир малых частиц стало возможным в результате использования в микроско пии электронных лучей, волны которых во много раз короче волн видимого света.
Электронные микроскопы бывают просвечивающие, отражатель ные, эмиссионные, зеркальные, растровые, теневые, автоэлектронные, эмиссионные. Они отличаются друг от друга источниками сво бодных электронов, характером взаимодействия электронного пуч ка с веществом, методами регистрации дифрагированных электро нов.
Электронные микроскопы по разрешающей способности делятся
на три класса: |
1-й класс — разрешение 0,5—1,5 нм |
[микроскопы |
|
УЭМБ-100, УЭМБ-ЮОТ, УМБ-100, ЭМ-7, JEM-5Y и НИ-10 |
(Япо |
||
ния), BS-413 (Чехословакия) и др.]; 2-й класс — разрешение 2— |
|||
3 нм (микроскопы ЭМ-5, JEM-T4, ТЕСЛА-ВС-242) |
и 3-й класс — |
||
разрешение 5—15 нм [микроскопы УЭМ-100, ЭМ-3, |
НМ-3 |
(Япо |
|
ния)]. |
схема электронного микроскопа близка к схеме |
||
Оптическая |
обычного светового. Катод, представляющий собой вольфрамовую проволоку, при накаливании испускает электроны. В результате разности потенциалов между катодом и анодом, равной нескольким десяткам киловольт, электроны со значительной скоростью движут ся к аноду и проходят через отверстие в магнитную линзу. Линза фокусирует пучок электронов в плоскости объекта. Электроны, прошедшие сквозь объект, попадают во вторую магнитную линзу, которая создает в плоскости увеличенное изображение объекта. Чтобы сделать это электронное изображение видимым, в данной плоскости устанавливают флюоресцирующий экран. Получаемое видимое изображение объекта называют промежуточным. Часть электронов, несущих определенную часть общего изображения, проходит через отверстие в центре экрана и при помощи третьей магнитной линзы фокусируется в увеличенном виде в плоскости. В плоскости конечного изображения также имеется флюоресциру ющий экран, превращающий электронное изображение в световое. Под флюоресцирующим экраном помещается кассета с обычной фотографической пластинкой, которую можно заэкспонировать.
Вся система микроскопа находится в колонке под вакуумом, рав ным 1,33 -10—2—6,66-10”3 Па. Общее увеличение микроскопа рав но произведению увеличений, даваемых линзами.
Препарат, подлежащий исследованию под микроскопом просве чивающего типа, должен быть прозрачным для электронов. Погло щение электронов недопустимо, так как может вызвать перегрев и разрушение препарата. Электроны, проходя сквозь препарат, со ударяются с атомами вещества и вследствие этого рассеиваются. Угол, на который отклоняются при этом электроны, изменяется в зависимости от плотности и толщины препарата. Тонкие участки препарата меньше рассеивают электроны, поэтому проходящий через них плотный пучок частиц вызывает интенсивное свечение этих мест объекта на экране. Наоборот, толстые и плотные участ ки препарата рассеивают значительную часть проходящих через них электронов на большие углы, в результате этого они отсекают ся апертурной диафрагмой объективной ^линзы и не попадают на экран. Такие участки препарата на экране имеют серую и темную окраски.
$ 1. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Различают прямые и косвенные, методы исследования. К пря мым методам относятся светлопольный и темнопольный способы работы на просвет, а к косвенным — исследование способом реплик.
Прямые методы применимы при исследовании объектов, которые можно получить в виде мелких частиц или тонких слоев порядка 10-5 мм (субмикрокрйсталлы, коллоиды, глины, дымы и др.).
При работе по с в е т л о п о л ь н о м у ме т о д у часть электронов беспрепятственно проходит через апертурную диафрагму объектив ной линзы и в виде прямого неотклоненного луча падает на флюо ресцентный экран. Электроны же, попавшие при прохождении объ екта на плотные кристаллические участки и рассеянные последни ми, до флюоресцирующего экрана не доходят и в создании конеч ного изображения не участвуют. Лучи, беспрепятственно дошедшие
до экрана, обусловливают возникновение на нем светлого |
фона, |
окаймляющего темные места — участки, отвечающие по |
форме |
плотным частичкам объекта. При светлопольном методе достига ется максимальное увеличение для данного микроскопа.
При работе по т е м н о п о л ь н о м у |
ме т о д у через апертурную |
диафрагму проходят лишь электроны, |
рассеянные образцом, при |
этом на экране наблюдается темное поле, окаймляющее светлые участки, отвечающие по форме плотным («рассеивающим») час тицам объекта. Особенность темнопольного метода — повышенная контрастность изображения. Пользуясь темнопольным методом, можно более отчетливо определить принадлежность рассматривае мого' материала к кристаллическому или аморфному классу ве ществ, что весьма важно при распознавании гидратированных но вообразований и компонентов смеси. Он позволяет установить связь между электронно-микроскопическим изображением данного участ ка объекта и его электронограммой.
При параллельном применении темнопольного, и светлопольно го электронно-микроскопического и электронно-графического ме тодов исследования было доказано, что интенсивные и резкие изоб ражения деталей структуры на темнопольной картине создаются электронами от определенных кристаллографических плоскостей. Перемещая диафрагму контраста в горизонтальной* плоскости, можно выделить из всего поля электронограммы отражение лишь от определенных кристаллографических плоскостей и приписать полученному темнопольному изображению соответствующие крис таллографические индексы. Разрешающая способность темнополь ного метода составляет около 50 А.
Косвенные методы широко распространены в электронной мик
роскопии; при этом исследуется |
не сам объект, а копия |
(слепок) |
с его рельефа — отпечаток, реплика. |
наиболее |
|
Интерпретация изображения, |
являющаяся одним из |
сложных вопросов в электронно-микроскопическом исследовании, еще более затрудняется при использовании косвенных способов. Затруднение частично устраняется, если при помощи специальной методики производить развертку реплики, позволяющую контроли ровать изучаемый микроучасток. Подлежащий исследованию шлиф просматривается в обычном световом микроскопе, и нужное место очерчивают алмазным отметчиком. С размеченного шлифа приго тавливают реплику обычными методами.
Специальные методы исследования под электронным микроско пом существенно расширили возможности этого прибора."
- П а н о р а м н а я с ъ е м к а требует выполнения большого числа снимков (иногда более 100) с одного препарата при постоянных условиях. Наблюдаемые в электронный микроскоп детали структу ры часто не укладываются в поле зрения, поэтому, рассматривая снимки, сделанные с отдельных разрозненных участков препарата, бывает трудно правильно расшифровать наблюдаемую картину. Если же заснять значительную площадь препарата, сделав серию перекрывающихся снимков, и затем смонтировать эти снимки в од ну панораму, то картина становится яснее.
С т е р е о м и к р о с к о п и ч е с к и й м е т о д позволяет опреде лить структуру поверхности исследуемого материала, высоту и ориентацию отдельных аморфных и кристаллических фаз, характер расположения кристаллов и т. п. Электронно-микроскопическая фотография стереоскопической структуры объекта получается фо тографированием его под различными углами и последующего сов мещения двух снимков в стереоскопе. Для фотографирования опре деленных участков объекта под различными углами применяют специальные стереопатроны, которые позволяют наклонять препа рат по отношению к оси микроскопа. При рассмотрении двух стерео микрофотографий в стереокомпараторе можно получить не только качественную пространственную структуру объекта, но и опреде лить размеры отдельных элементов, сложного рельефа.
Существуют также устройства для получения стереоскопиче ской структуры объекта непосредственно на экране микроскопа.
Так, при освещении неподвижного объекта электронным пучком, отклоняющимся в двух направлениях, возникающие изображения направляются на раздельные места экрана и при длительном после свечении последнего позволяют получить стереоэффект.
Метод электронно-микроскопической стереоскопии развит в работах Шпыновой Л. Г. но изучению структуры цементного камня.
Ф а з о в о к о н т р а с т н а я м и к р о с к о п и я используется для повышения контрастности изображения. В световой микроскопии высокая контрастность объекта обусловливается окрашиванием отдельных его составных компонентов (поляризационная окраска и окраска, возникающая в результате травления препарата) и опти ческим эффектом на границе раздела фаз. В электронном микро скопе повысить контрастность изображения этими способами воз можно. Контрастность изображения в электронном микроскопе определяется степенью различия в рассеянии электронов отдель ными составными частями (кристаллами и т. п.) препарата. Часто недостаточная контрастность отдельных фаз объекта не позволяет в полной мере использовать разрешающую способность электрон ного микроскопа.
Для повышения контрастности изображения в электронном микроскопе пользуются оттенением объекта, сущность которого со стоит в том, что на исследуемый прозрачный препарат или его от печаток в вакууме под острым углом напыляется тонкий слой ме талла с большим атомным номером (например, хром, золото, уран и т. д.). Напыленный слой металла распределяется на поверх ности препарата неравномерно: возвышенные места поверхности покрываются больше, чем трещины. В результате на фотографии получается более отчетливая черно-белая картина объекта.
Контрастность изображения повышается при работе без плен ки-подложки, т. е. при нанесении материала непосредственно на сетку. Усиливается контрастность отдельных фаз и при искусствен ном их «окрашивании» путем введения в объект частичек некото
рых металлов, |
дающих |
иное |
рассеяние |
электронов, |
чем сама |
|
фаза. |
му ар а — косвенный |
метод |
структурного |
анализа. |
||
Ме т о д |
||||||
Пользуясь |
им, |
можно |
исследовать структуру кристаллических |
тел и, в частности, характер распределения различного рода дис локаций в кристаллических решетках. Основан он на явлении ин терференции электронных лучей, дифрагированных от двух нало женных друг на друга кристаллических решеток с близкими крис таллографическими параметрами. Интерференцирующие лучи образуют сложную картину (муаровые узоры), которую, однако, можно расшифровать, зная показатели одной из кристаллических решеток.
Ме т о д ио н н о г о т р а в л е н и я состоит в том, что тщательно отполированная поверхность исследуемого образца подвергается бомбардировке в вакууме теми или иными положительными иона ми: инертного газа, кислорода, ртути и др. Ионный распылитель
представляет собой стеклянный цилиндр, в котором помещены два электрода: исследуемый образец (катод) и анод из соответствую щего материала. После создания требуемого вакуума к электродам прикладывается разность потенциалов, газ в камере ионизируется
и положительные ионы от анода устремляются к катоду. Ударяясь
оповерхность катода, они вызывают распыление исследуемого ве щества. С помощью ионной бомбардировки могут выполняться следующие задачи: 1) очистка поверхности шлифа от загрязнений, возникающих при шлифовке и полировке, а также удаление оксид
ной пленки (особенно важно при электронографировании); 2) ионное травление поверхности с выявлением границ кристаллов
ивнутренней структуры последних. Степень распыления материа ла зависит от энергии связи атомов в решетке, от типа последней
ит. п. В общем случае, чем меньше энергия химической связи в решетке, тем интенсивнее происходит распыление. Поэтому в пер вую очередь выявляются границы раздела между кристаллами (зернами), дефекты кристаллов, и лишь после этого появляются фигуры травления, характеризующие внутреннее строение крис таллической решетки; 3) использование, конной бомбардировки для изменения структуры поверхностного слоя вещества (инициирова ние рекристаллизации, окисления, восстановления и т. п.).
Ионное травление применимо к любым минералогическим объ ектам.
Ме т о д д е к о р и р о в а н и я заключается в том, что на поверх ность (обычно свежий излом) конгломерата или монокристалла спо собом вакуумного распыления наносится небольшое количество вещества, не образующего с исследуемым материалом химического соединения. В результате напыленное вещество, количество кото рого обычно меньше, чем нужно для образования сплошной мономолекулярной пленки, концентрируется только на активных участ ках поверхности объекта (дефектах, узлах и т. п.), образуя зароды ши кристаллов и делая эти участки видимыми («декорируя» их). Наиболее широкое распространение получило декорирование минералогических объектов золотом. Последовательность опера ций при декорировании, например, конгломерата каолинита сле дующая: конгломерат разламывают в руках для обнажения свежей поверхности, один из кусочков материала помещают в вакуумную установку и нагревают до 300—450°С в течение 15—30 мин для очистки поверхности от примесей и приставших частиц; через не сколько минут после прекращения нагрева без нарушения вакуума
.производят распыление золота, а затем на поверхность наносят угольную пленку (реплику), которую отделяют растворением об разца в‘ плавиковой кислоте.
Зерно клинкера раскалывают, желательно в высоком вакууме. Затем образец нагревают в вакуумной установке до температуры 300—500°С и на его поверхность напыляют слой золота или другого драгоценного металла толщиной пленки 0,5—1 нм. После этого обычным путем напыляется опорная угольная реплика, ко торая отделяется от объекта вместе с декорирующими кристалли
ками золота. После соответствующей очистки реплика готова для просмотра в электронном микроскопе.
Методика позволяет выявить точечные дефекты, точки выхода дислокаций, одномерные нерегулярности, например ступени скола, кристаллические поверхности, которые могут обладать различными характерными особенностями расположения ионов, что определяет количество, а при определенных условиях и форму выделяющихся кристалликов золота.
$ 2. ПРИГОТОВЛЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕПАРАТОВ
Особенности работы электронного микроскопа ставят ряд тре бований, которым должны удовлетворять исследуемые препара ты— объекты. Препараты должны быть прозрачными для электро нов, не должны ионизироваться под воздействием электронного луча и не должны разрушаться в вакууме и под действием элект ронов.
Приготовление прозрачных препаратов. Способы препарирова ния объектов определяются типом исследуемого вещества, а так же целью и задачами опыта. Толщина прозрачного препарата дол жна быть около 0,01 мкм для плотных объектов при ускоряющем
напряжении |
50—100 кВ. |
Препарат исследуемого |
материала |
С е т к и ' |
и д и а ф р а г м ы . |
||
вносят в микроскоп на сетке |
или диафрагме, которые |
помещают |
в патрончик объектодержателя. Обычно применяют плетеную мед ную сетку с 10 000. отв/см2, из которой специальным пробойником вырубают кружки необходимого диаметра. Реже применяют диаф рагму, представляющую собой круглую металлическую пластинку
диаметром 2 или 3 мм, в центре |
которой |
имеется отверстие диа |
метром 0,1—0,2 мм. |
прямом |
методе исследования |
П л е н к и - п о д л о ж к и . При |
объект помещают на пленку-подложку,, роль которой аналогична предметному стеклу в световой микроскопии. Пленки должны быть достаточно прочными и не иметь заметной собственной структуры при применяемом увеличении-. Приготавливаются они как из органичёских, так и неорганических веществ: коллодия, ;формвара, ца понлака, кварца, оксида алюминия, угля, металлов и т. п.
О р г а н и ч е с к и е п л е н к и более просты. в изготовлении, чем неорганические. Их готовят путем нанесения вещества на поверх ность дистиллированной воды, налитой в сосуд диаметром около 170 мм. Чаще всего применяют 1,5%-ный раствор коллодия или нитроклетчатки в амилацетате. Вследствие небольшого поверхност ного натяжения капля быстро растягивается по поверхности воды. Через несколько минут после испарения амилацетата пленка вы сыхает. Толщина пленки зависит от размера капли и не должна превышать 2-10-8—3 -10~7 м. Для 1,5%-ного раствора лака такая пленка получается при объеме капли, равном примерно 0,05 см3. Пленку подхватывают на вырубленные металлические сетки, осто-
рожно срезая иглой по краямизлишки пленки. Сетку с пленкой подсушивают в течение 1 ч под стеклянным колпаком на фильтро вальной бумаге.
Н е о р г а н и ч е с к и е п л е н к и готовят методом испарения — конденсации или напыления в вакууме.
У г о л ь н ы е п л е н к и получают методом испарения угля в вакууме. Для этого два спектрально чистых угольных стержня диа метром 8—9 мм приводят в соприкосновение и пропускают через них ток силой 20—50 А. На расстоянии 9—10 см от точки соприкос новения стержней под углом 90° устанавливают пластинку из ка менной соли (слюды или стекла). Через 20 с напыления пластинку
с напыленной пленкой берут пинцетом за |
боковые стороны |
и |
осторожно опускают в .дистиллированную |
воду под углом 30° |
к |
поверхности. По мере опускания пленка постепенно отделяется, всплывает на поверхность воды и вылавливается на сетку. Толщи на угольной пленки должна составлять 5—20 нм.
К в а р ц е в ы е п л е н к и готовят также напылением в вакууме на рентгеновскую пленку. Испарение кварца производят на вольф рамовой спирали при температуре около 1700°С. Толщина кварце вой пленки должна составлять 10—20 нм. Отделение кварцевой пленки-подложки от рентгеновской также осуществляют методом растворения последней в ацетоне.
Аналогичным образом, нопри несколько иных электрических параметрах готовят пленки из титана и некоторых других метал лов.
Д ы р ч а т ы е п л е н к и - п о д л о ж к и получают из органическо го материала и металлов. Органические пленки готовят на пред-' метном стекле, помещенном сначала в сосуд с 2%-ным раствором формвара в этилендихлориде, а затем перенесенном в другой со суд, в который вдувается влажный воздух. Пузырьки воздуха про никают в размягченную формварную пленку и сильно утончают ее в этих местах. При снятии пЛенки со стекла (путем погружения стекла в воду) она прорывается в местах, где были сорбированы пузырьки воздуха, с образованием различных по размену дыр. Протравливая стекло (делая его поверхность шершавой), можно получить пленки с круглыми отверстиями величиной до 0,5— 1,0 мкм. При необходимости такие сетки можно укреплять напы лением на них в вакууме слоя металла или угля. Металлические дырчатые.пленки (сетки) готовят на основе дырчатых органических пленок путем напыления на последние металла с последующим от делением сетки растворением пластиковых подложек.
Ценность дырчатых пленок заключается в том, что участки препарата, располагающиеся над дырками, дают изображения бо лее высокого разрешения, чем участки над материалом пленки.
Нанесение объекта на пленку-подложку делается несколькими
способами. |
на пленку-подложку |
сжатым азотом |
||
или |
1. |
Частицы напыляются |
||
|
диоксидом углерода при |
помощи специального |
распылителя |
|
или |
в виде аэрозолей. В последнем случае небольшое количество |
порошка (сотые доли грамма) вдувается под стеклянный колокол. Для улавливания фракций различной дисперсности сеточки с пленкой-подложкой помещают под вакуумный колпак через раз личные промежутки времени. Напыление можно производить и в электрическом поле раздвижного плоского конденсатора, к гори зонтально расположенным пластинам которого подводят напря жение от выпрямителя. На нижнюю пластину конденсатора ставят бюкс высотой 0,03—0,05 м с небольшим количеством порошка (0,1—1,0 г). Для равномерного напыления бюкс накрывают сет кой, применяемой для приготовления препаратов. На сетку накла дывают пленки. При включении индуктора заряженные час тички порошка летят вверх и осаждаются на пленках тонким слоем.
2. Порошок смешивают с какой-либо жидкостью и готовят рас твор, суспензию или взвесь. Каплю такой суспензии с помощью пи петки наносят на подложку, высушивают под стеклянным колпа ком, и препарат исследуют под микроскопом. В этом случае ис ключается агрегация частиц порошка, что может быть при изготов лении препарата методом напыления.
3. Исследуемый порошкообразный препарат включают в плен ку-подложку. Для этого порошок тщательно перемешивают в опре деленном соотношении с 1—2%-ным раствором коллодия в амил ацетате; капля полученной суспензии помещается на поверхность дистиллированной воды, растекается, и после высыхания образую щаяся пленка помещается на сеточке. После подсушки под стек лянным колпаком препарат исследуют.
4. Препарат готовят без пленки-подложки, что способствует повышению, контрастности изображения. При этом методе частички материала наносят непосредственно на сетку методом напыления или в виде суспензии. Без подложки удаётся препарировать волок нистые частицы и дымы, первые из которых, переплетаясь, пере крывают ячейки сетки, а вторые удерживаются из-за высокой дисперсности на поверхности проволоки сеток.
Препарат из вяжущих материалов. Подлежащий исследованию вяжущий материал измельчают в ступке до полного прохождения через сито с 10 000 ств/см2 и далее в зависимости от цели исследо вания тем или иным из изложенных способов приготавливают из него прозрачный препарат. Реплики делают со свежих сколов об разцов.
При исследовании препаратов, склонных к агрегации и структурообразованию (гидратированные вяжущие материалы, глины, высокодисперсиые материалы и т. д.), необходимо предусмотреть искусственное разрушение агрегатов. Ддя дезагрегирования мате риалов применяют следующие методы: сильное разведение их жид костью (до Т : Ж = 1 1000); обработка суспензии ультразвуком с последующим отстаиванием; введение в суспензии веществ, вызы вающих их химическую пептизацию, смешивание (растирание) порошка с лаком, «растягивание» капли полученной суспензии на поверхности воды.
В качестве жидкой фазы при приготовлении препаратов из гид ратированных цементов, глин, песков и т. п. используют воду. Ве щества, реагирующие с водой: негидратированные цемент, известь, гипс и т. п. — рекомендуют готовить с применением этилового спир та, бензола, толуолу и других органических растворителей.
Приготовление реплик с поверхностей массивных объектов. Реп лику готовят из материала, который не имеет при данном увеличе нии собственной структуры, прозрачен для электронов и не разру шается под их воздействием в вакууме. Слепки должны быть тон кими и точными. Существует много методов и *материалов для приготовления реплик, в исследованиях же строительных материа лов наиболее широкое распространение получили следующие.
О д н о с т у п е н ч а т ы е р е пл ик и . При исследовании вяжущих веществ отпечатки рельефа поверхности получают преимуществен но с помощью лака, кварца и угля.
Л а к о в ы е ре плики . На тщательно подготовленную поверх ность образца наносят при помощи стеклянной палочки каплю ла ка, которая при покачивании образца растекается, образуя пленку. Избыток лака отбирают фильтровальной бумагой. Целесообразная толщина пленки (5—7)-10~8 м (500—700 А). Пленку высушивают на воздухе в вертикальном положении, после чего ее отделяют от по верхности образца. Для этого на пленку наносят по каплям подо гретый на водяной бане 10—20%-ный раствор желатины в воде, который постепенно (через 10—12 ч) затвердевает, образуя жест кую корочку. После этого корочку желатины с прочно сцепившейся с ней лаковой пленкой отделяют от поверхности образца растворе нием в горячей дистиллированной воде. При этом реплику поме щают в воду желатиновым слоем вниз. Длительность полного от мывания пленки не менее 30—40 мин, затем лаковую пленку осто рожно вылавливают сеточкой и переносят во второй сосуд с подо гретой водой, где она промывается. Промытую пленку-реплику вы лавливают сеточкой и высушивают под стеклянным колпаком на фильтровальной бумаге.
Хорошие реплики получают и при применении вместо лака 1%-ного раствора коллодия в амилацетате или 0,5—1%-ного рас твора формвара в диоксане.
У г о л ь н ы е р е п л и к и аморфны, химически малоактивны, прочны, что очень ценно. При их изготовлении объекты с тщатель но подготовленной поверхностью укрепляют с помощью пластили на на предметном стекле так, чтобы препарируемая поверхность была параллельна плоскости стекла. Предметное стекло помещают в установку для напыления и размещают его так, чтобы препари руемая поверхность образцов находилась под углом 10—45° по от ношению к напылительному устройству и на расстоянии от центра последнего около 10 см. Оптимальный угол напыления изменяется в зависимости от размера частиц и характера рельефа исследуемой поверхности. В качестве напылителя используют два спектрально чистых угольных стержня диаметром 8—9 мм, которые приводят в соприкосновение двумя острыми концами лишь после достижения
требуемого вакуума под колоколом. При токе силой порядка 30 А длительность напыления составляет около 20 с. Толщина угольной пленки-реплики должна составлять 10—30 нм. Отслоение угольной пленки от поверхности образца производят с помощью желатины в той же последовательности, что и при изготовлении лаковой реп лики. Возможно и растворение образца в соответствующем рас творителе.
На свежий скол образца напыляется угольная или платино угольная пленка. После напыления образец помещают на поверх ность слабого раствора НС1 и выдерживают до тех пор, пока он не станет прозрачным. Для растворения оставшегося слоя образец помещают на поверхность слабого раствора HF. Если сверху плен ка не мокрая, то ее вылавливают на сетку и промывают в воде. Затем сушат над нагретой поверхностью так, чтобы реплика не растрескалась. Если же сверху пленка мокрая, то, чтобы избавить ся от этих продуктов растворения, необходимо предварительно высушенную (чтобы ее не разорвало) реплику поместить в петролейный эфир, а затем ацетон. После того как реплика высохнет, она готова для электронно-микроскопического исследования.
К в а р ц е в ы е р е п л и к и приготавливают из-за их высокой контрастности, хотя способ их получения не легкий. Тонкомолотый кварц смешивают с 10%-ным раствором коллодия в амилацетате (для повышения клейкости массы) и помещают в держатель нагре вателя-испарителя установки для напыления. Препарируемую по верхность образца устанавливают горизонтально над испарителем. Кварц нагревают до 1700°С двухступенчато, что обеспечивает бо лее равномерное его испарение. Оптимальная толщина кварцевой реплики 20—30 нм. Отслаивают ее от поверхности образца также с помощью желатины.
Д в у х с т у п е н ч а т ы е о т п е ч а т к и более точно и с большим контрастом воспроизводят глубокий рельеф поверхности, чем одно ступенчатые. Их снимают обычно с объектов, имеющих грубую пористую поверхность, с которых первичную реплику снимают с повреждениями. Существует целый ряд комбинаций органических и неорганических веществ; используемых для приготовления отпе чатков: полистирол — кварц, метилметакрилат — кварц, колло дий— кварц, серебро — кварц и др.
Вначале на поверхности образца формируют сравнительно толс тую первичную пленку. Отмытую от эмульсии рентгеновскую пленку (методика НИИНСМа) выдерживают в течение 5—10 с в химически чистом ацетоне, после чего прикладывают к препари руемой поверхности образца. Затем на пленку помещают 2—3 слоя сухой рентгеновской шленки, также отмытой от эмульсии, и слой пористой резины, На полученное многослойное покрытие устанав ливают груз 0,2—0,5 кг (чем мельче рельеф, тем больше груз) и выдерживают до полного высыхания первичного слоя, после чего покрытие снимают и первичный слой механически отделяют от по верхности образца. На полученную органическую реплику по опи санной методике напыляют кварцевую или угольную пленку тол-