常规扫描电子电镜（Scanning electron microscopy，SEM）无法观察含水样品，部分样品在干燥过程中易发生结构变化，导致无法获得样品的真实结构。环境扫描电子显微镜（ ‌Environmental Scanning Electron Microscope‌，ESEM）可观察含水样品，但受其真空度限制，难以获得高分辨率图像。相较于传统SEM和ESEM，冷冻扫描电镜（Cryo-SEM）结合了冷冻制样技术与SEM的高分辨成像能力，能够对含水或其他溶剂的样品进行高分辨成像和成分分析。

利用Cryo-SEM技术，样品在制样、传输和观察整个过程中都保持在低温状态，最大程度保留样品在液相中的原始结构。Cryo-SEM技术在表征液相样品（如乳液、水凝胶、有机组装体等）及电子束敏感样品中具有独特的优势：（1）快速冷冻技术（如液氮泥冷冻、高压冷冻）将样品固定在溶剂玻璃态的冰层中，避免了水或溶剂结晶对样品内部结构的损坏，以及样品干燥过程引起的结构变化。（2）快速冷冻后的样品在转移及观察过程保持在低温状态（-170 ℃以下），低温条件能够尽可能保持液相样品的微观结构，并显著减少电子束对样品的损伤。同时配合二次电子探测器及能谱仪，可同时获得样品表面的高分辨率形貌图像及成分信息。

分析测试中心电镜组的聚焦离子束-电子束双束电子显微镜（型号：Helios G3 CX，Thermo Fisher Scientific）配备了冷冻传输系统（型号：PP3010T，Quorum）和能谱仪EDS（型号：UltimMax 40 ，Oxford），实现了对液相和不耐辐照样品在低温冷冻条件下高分辨SEM观察、成分分析及离子束刻蚀。本文介绍该Cryo-SEM系统运行以来开展的典型应用实例。

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