文╱勀傑科技團隊
隨著先進材料科學與奈米技術的快速發展，科研人員對樣品在製備、轉移及觀測過程中的環境控制提出了更高要求 。尤其是在涉及空氣敏感材料，且需在低溫情況下保持原始結構的研究方向中，如何實現全流程「無空氣暴露」轉移已成為關鍵技術瓶頸 。
近日，勀傑科技團隊陪同用戶前往東南大學無錫校區，針對「雙傾液氮真空傳輸樣品桿」進行了現場實測 (Live Demo)，重點驗證其在「樣品桿—手套箱—電子顯微鏡」聯用系統中的實際應用性能 。
一、 應用背景：解決空氣敏感樣品轉移的挑戰
本次測試樣品具備以下高門檻特性：
- 對空氣高度敏感
- 需於低溫（液氮環境）下維持原始微觀結構穩定
- 對轉移過程之真空環境要求嚴苛
因此，傳統樣品轉移方式（如短時空氣暴露或非密閉轉移）已無法滿足當前高端科研需求。
本次測試的目的在於驗證雙傾冷凍真空傳輸樣品桿是否可實現「從手套箱到電子顯微鏡全流程無空氣暴露」的穩定轉移與觀測。
二、解決方案：雙傾液氮真空傳輸系統
本次測試採用的核心設備——雙傾液氮真空傳輸樣品桿 (Double Tilt LN2 Vacuum Transfer Holder)，具備以下關鍵技術優勢 ：
- 支持低溫環境
- 高真空密封結構，杜絕空氣接觸
- 雙傾設計（Tilt），提升觀測角度的靈活性
- 兼容手套箱系統，實現閉環操作，可直接對接電鏡進行樣品觀測
該系統構建了完整的“密閉樣品制備—轉移—觀測”一體化的解決方案。
三、標準化測試流程
本次測試的完整流程如下：
1.手套箱內操作（惰性氣體環境中）
- 在Ar或N₂環境中處理樣品
- 避免空氣暴露帶來的氧化或污染風險
2.樣品制備與裝載
- 手套箱中完成樣品預處理
- 將樣品穩定固定於雙傾冷凍真空傳輸樣品桿上
3.真空轉移過程
- 將樣品桿通過真空接口密封轉移
- 全程維持真空或惰性氣體環境下
4.對接到電子顯微鏡
- 樣品桿接入電鏡樣品艙
- 完成觀測前準備
5.成像測試
- 獲取樣品觀測結果
- 評估樣品表征與結構的保持情況
四、測試結果：性能全面驗證
經過完整流程測試，整體表現如下：
- 全流程無空氣接觸
- 樣品未出現明顯的氧化或污染現象
- 低溫情況下結構保持穩定
客戶也對於本次結果給予正面評價，認為該系統有效滿足其在高要求環境下的樣品原位分析需求，具備良好的穩定性與實際應用價值。
五、典型應用領域
該技術方案廣泛適用於以下前沿科研領域：
- 鋰電池材料（鋰金屬 / 固態電解質界面）
- 催化材料（空氣敏感催化劑）
- 二維材料（石墨烯 / MXene）
- 冷凍電鏡（Cryo-SEM 生物樣品）
- 半導體先進工藝材料
六、核心價值總結
本次在東南大學無錫校區的Live Demo成功驗證了雙傾冷凍真空傳輸樣品桿在實際科研環境中的可行性與穩定性。透過手套箱與電子顯微鏡的無縫整合，可有效解決空氣敏感與低溫樣品在轉移過程中的技術痛點。
未來，隨著材料研究向更高精度與更嚴苛環境發展，此類真空轉移與冷凍技術的整合方案將成為先進材料分析的重要發展方向。
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