X 射線三維顯微鏡是一種強(qiáng)大的微觀結(jié)構(gòu)分析工具，在材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。由于其成像原理基于 X 射線與樣本的相互作用，所以對(duì)樣本制備有一些特殊要求。

　　一、厚度要求

　　材料樣本：對(duì)于材料科學(xué)研究中的金屬、陶瓷等樣本，其厚度需要根據(jù)材料的密度和 X 射線的穿透能力來(lái)確定。一般來(lái)說(shuō)，較厚的高密度材料可能會(huì)吸收過(guò)多的 X 射線，導(dǎo)致成像效果不佳。例如，在研究金屬合金的微觀結(jié)構(gòu)時(shí)，如果樣本過(guò)厚，X 射線可能無(wú)法穿透，無(wú)法獲取內(nèi)部完整的三維信息。理想情況下，樣本厚度應(yīng)盡量控制在 X 射線能夠有效穿透的范圍內(nèi)，這個(gè)范圍可能因不同的 X 射線能量和材料特性而有所不同。

　　生物樣本：生物樣本通常比較柔軟且含水量高。對(duì)于細(xì)胞或組織樣本，厚度也不能過(guò)大。因?yàn)樯锝M織中的水和有機(jī)成分對(duì) X 射線的吸收和散射情況復(fù)雜，過(guò)厚的樣本會(huì)增加成像的模糊性。例如，在觀察腦組織切片時(shí)，厚度一般要控制在幾百微米以?xún)?nèi)，這樣才能保證 X 射線能夠較好地穿透，清晰地顯示細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)。

　　二、固定與穩(wěn)定要求

　　材料樣本：為了確保在成像過(guò)程中樣本的位置和形態(tài)不發(fā)生改變，材料樣本需要被牢固地固定。尤其是對(duì)于一些粉末狀或者顆粒狀的材料，需要采用合適的粘結(jié)劑或者固定裝置，將它們固定在載物臺(tái)上。例如，在研究納米材料顆粒的三維分布時(shí)，要使用特殊的膠水將納米顆粒固定在基底材料上，防止其在成像過(guò)程中移動(dòng)，影響成像的準(zhǔn)確性。

　　生物樣本：生物樣本需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓潭ㄌ幚?，以保持其?xì)胞結(jié)構(gòu)和形態(tài)。通常采用化學(xué)固定劑，如甲醛等，使細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)等成分凝固，防止細(xì)胞在成像過(guò)程中發(fā)生自溶或者形態(tài)變化。同時(shí)，在成像過(guò)程中，還需要保證樣本處于合適的溫度和濕度環(huán)境，避免樣本因干燥或者溫度變化而變形。

　　三、成分要求

　　避免干擾成分：樣本中的某些成分可能會(huì)對(duì) X 射線產(chǎn)生強(qiáng)烈的吸收或者散射，干擾成像。例如，在研究一些復(fù)合材料時(shí)，如果其中含有大量的重金屬元素，這些元素可能會(huì)掩蓋其他成分的信息。在這種情況下，需要對(duì)樣本進(jìn)行預(yù)處理，盡可能減少干擾成分的影響，或者采用特殊的成像方法來(lái)區(qū)分不同成分的信號(hào)。

　　標(biāo)記要求：在生物醫(yī)學(xué)研究中，為了更清楚地觀察特定的細(xì)胞結(jié)構(gòu)或者生物分子，有時(shí)需要對(duì)樣本進(jìn)行標(biāo)記。標(biāo)記物應(yīng)該選擇對(duì) X 射線有適當(dāng)吸收或散射特性的物質(zhì)，并且標(biāo)記過(guò)程不能影響樣本的原有結(jié)構(gòu)和功能。比如，使用含有金納米顆粒的標(biāo)記物來(lái)標(biāo)記特定的蛋白質(zhì)，金納米顆?？梢栽鰪?qiáng) X 射線的散射信號(hào)，從而更清晰地顯示目標(biāo)蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的位置和分布。