離子減薄儀是一種用來制備透射電鏡樣品的設(shè)備，其原理是利用被電離的氬離子轟擊樣品表面，從而使樣品減薄，達(dá)到透射電鏡觀察要求。頁巖中的微孔隙及微裂縫是頁巖氣儲存空間及流通通道，有重要的研究價(jià)值，然而頁巖中的孔隙微小，多為納米級，用傳統(tǒng)的制樣方法很難觀察到。國外一些研究人員采用氬離子拋光制樣方法，成功地觀察到了頁巖中的納米級孔隙，由于國內(nèi)當(dāng)時(shí)還沒有此類設(shè)備，我們把我實(shí)驗(yàn)室原有的離子減薄儀進(jìn)行開發(fā)，成功地實(shí)現(xiàn)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(jìn)行電離，電離后的氬離子在電場作用下，轟擊樣品表面，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面，使樣品表面變的光滑平整，所以設(shè)備基本結(jié)構(gòu)不需要改動。
 

　　離子減薄儀專門為制備透射樣品而設(shè)計(jì)(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(shè)備工作條件，掃描電鏡樣品需要進(jìn)行預(yù)處理，首先把樣品切割成1 mm厚的薄片，再用砂紙對樣品表面進(jìn)行打磨，對樣品表面打磨時(shí)，砂紙選擇要由粗到細(xì)，較后的砂紙目數(shù)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臺上(如圖2所示)。接下來的工作是調(diào)整工作參數(shù)，包括電壓、氬離子流，樣品傾角、拋光時(shí)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(shù)過高容易對樣品造成損傷；樣品傾角大，拋光面積小，效率高，樣品傾角小。