TWI408353B - 利用正子消散光譜術量測薄膜在濕式狀態下的特性之方法及其樣品保持器 - Google Patents

利用正子消散光譜術量測薄膜在濕式狀態下的特性之方法及其樣品保持器 Download PDF

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TWI408353B
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Description

利用正子消散光譜術量測薄膜在濕式狀態下的特性之方法及其樣品保持器
本發明係關於一種利用正子消散光譜(positron annihilation spectroscopy)量測薄膜的特性之方法及其樣品保持器，特別是關於一種利用正子消散光譜量測薄膜在濕式狀態下的特性之方法及其樣品保持器。
滲透蒸發為一結合滲透與蒸發兩種程序之薄膜分離(membrane separation)技術，過去滲透蒸發技術之研究，大多是關於醇水溶液的脫水之應用。高效能滲透蒸發的膜具體地係基於以下兩個準則：滲透通量的增加與選擇性的提高。由此觀點，由一薄的緻密上層(dense top layer)與一多孔支持層(porous supporting layer)所構成之非對稱性(asymmetric)複合薄膜(TFC membrane;thin-film composite membrane)為合適的選擇，因為薄的選擇性表皮層具有較低的質傳阻力，可提高滲透通量。但是，無論如何改善薄膜或其材質，天生的膨潤問題始終依舊存在。因為滲透蒸發薄膜終是要與供給溶液(feed solution)或待分離溶液直接接觸，薄膜無可避免地遭受某種程度的膨潤(swelling)。供給溶液與滲透蒸發薄膜之間強烈地互相影響。為了瞭解如此的影響，需要對薄膜的膨潤特性進行研究。
另一方面，一般用於滲透蒸發之薄膜的材質為水滲透選擇性(permselectivity)或有機溶劑滲透選擇性，不論哪一種情況，當滲透物種的濃度高時，薄膜受到高度膨潤，而導致滲透選擇性的降低。
然而，對於複合薄膜(TFC membrane)之膨潤度的量測，具有技術上的問題，目前大部分的儀器基本上僅適用於獨立的薄膜。雖然，正子消散光譜(positron annihilation spectroscopy;PAS)的出現，藉由PAS對複合薄膜(TFC membrane)的膨潤特性之研究，已有極大的進展，但是這些複合薄膜的特性仍舊是在乾式狀態下量測所得，亦即，傳統的儀器只能測量薄膜在乾式狀態下的特性，而非膨潤狀態下的特性。因此，提供一種利用正子消散光譜量測薄膜在濕式狀態下的特性之方法，乃目前產業界亟欲發展的技術重點。
鑒於上述之發明背景，為了符合產業上之要求，本發明之目的之一在於提供一種利用正子消散光譜術量測薄膜在濕式狀態下的特性之方法及其樣品保持器。已知正子消散時間光譜可用於研究各種材料的局部自由體積孔洞性質(local free-volume hole property)，藉由本發明的方法及其樣品保持器，可量測薄膜在濕式狀態下之自由體積及其層構造。
為了達到上述目的，根據本發明一實施例提供一種利用正子消散光譜術(positron annihilation spectroscopy)量測薄膜在濕式狀態下的特性之方法，包含以下步驟：提供一待測薄膜，具有一第一表面與一第二表面；對該薄膜的該第一表面進行一電漿聚合程序，於薄膜的該第一表面形成一玻璃狀保護層；將形成有該玻璃狀保護層之薄膜固定於一樣品保持器上，使該薄膜的該第一表面露出，且使該薄膜的該第二表面被真空密封於該樣品保持器內；將一液體經由該樣品保持器之一注入口，注入該樣品保持器，使該液體與該薄膜的該第二表面接觸；密封該注入口後，將該樣品保持器放入一正子消散光譜儀的真空系統中；以及使該正子消散光譜儀的正子束衝擊該玻璃狀保護層，以量測該薄膜的特性；其中該玻璃狀保護層具有真空密封的性質，該液體不會經由該玻璃狀保護層滲透入該真空系統中。
根據本發明另一實施例提供一種樣品保持器，其係應用於正子消散光譜儀，用以量測一薄膜在濕式狀態下的特性，該樣品保持器包含：一前板，具有一開口；以及一背板，具有一凹槽及一注入口，其中該注入口與該凹槽連通；其中該薄膜具有一第一表面及一第二表面，於該第一表面上沈積有玻璃狀保護層，該薄膜夾於該前板與背板之間，該薄膜的該第一表面與該前板相接且該玻璃狀保護層經由該前板的該開口露出至外部，該薄膜的該第二表面與該背板的該凹槽相接，將該前板、該薄膜及該背板之間依序真空密封後，將一液體經由該注入口注入該凹槽內後密封該注入口，該液體與該薄膜的該第二表面接觸，使該薄膜成為濕式狀態。
藉由本發明的樣品保持器，將薄膜與液體真空密封於樣品保持器內，僅通過樣品保持器的窗口(開口)露出沈積於薄膜上的玻璃狀保護層，使薄膜在濕式狀態下放入正子消散光譜儀的真空系統中，仍不影響真空系統的高真空環境，且可接受正子束的衝擊，藉由觀察三重態正負電子偶(ortho -positronium)的消散時間(annihilation lifetime)，進行特性量測。
根據本發明另一實施例提供一種樣品保持器，其係應用於正子消散光譜儀，用以量測至少一薄膜在濕式狀態下的特性，該樣品保持器包含：一前板，具有至少一開口；以及一背板，具有至少一凹槽及至少一注入口，其中該注入口與該凹槽連通，各凹槽對應一注入口與一該前板的開口，凹槽、注入口及該前板的開口的數目相同；其中各薄膜分別具有一第一表面及一第二表面，於各薄膜的第一表面上分別沈積有玻璃狀保護層，該至少一薄膜夾於該前板與背板之間，各薄膜的該第一表面與該前板相接且各玻璃狀保護層經由該前板的對應的開口露出至外部，各薄膜的該第二表面與該背板的對應的凹槽相接，將該前板、各薄膜及該背板之間依序真空密封後，將至少一液體經由至少一注入口注入至少一凹槽內後密封該注入口，該至少一液體分別與該凹槽對應之薄膜的該第二表面接觸，使該薄膜成為濕式狀態。
根據本發明另一實施例所提供之樣品保持器，可同時放置複數片的薄膜，設置於真空移動密封件(motion feedthrough)時，可量測多組薄膜與液體的關係或單獨薄膜的特性。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。
本發明在此揭示一種利用正子消散光譜術量測薄膜在濕式狀態下的特性之方法及其樣品保持器。為了能徹底地瞭解本發明，將在下列的描述中提出詳盡的步驟及其組成。顯然地，本發明的施行並未限定於該領域之技藝者所熟習的特殊細節。另一方面，眾所周知的組成或步驟並未描述於細節中，以避免造成本發明不必要之限制。本發明的較佳實施例會詳細描述如下，然而除了這些詳細描述之外，本發明還可以廣泛地施行在其他的實施例中，且本發明的範圍不受限定，其以之後的專利範圍為準。
目前複合薄膜的特性之辨識，通常利用非破壞性的正子消散光譜(positron annihilation spectroscopy;PAS)結合可變化單一能量慢速正子束(variable monoenergy slow positron beam;VMSPB)的技術進行，但是仍舊是薄膜在乾式狀態下進行，存在上述的問題，所以本發明提供一種薄膜在濕式狀態下的量測方法。
正子消散時間光譜(positron annihilation lifetime spectroscopy;PALS)已知可用來偵測各種材料的局部自由體積孔洞性質(local free-volume hole property)。對於聚合物及溶液而言，次奈米級的孔洞半徑約在0.1～0.5nm的範圍。侷限於一自由體積孔洞之正負電子偶(ortho -positronium；o-Ps；三重態正負電子偶)可靈敏地由PALS的測量而測得。由觀察的摘取正負電子偶的消散時間(”pick off”o-Ps annihilation lifetime)與孔洞大小具有非常好的相關性，可由半經驗方程式(參考Tao,S.J.J. Chem. Phys. 1972 ,56,p5499-5510或Eldrup,M;Lightbody,D.;Sherwood,J.N.Chem. Phys. 1981 ,63,p51-58)計算平均自由體積孔洞半徑。目前PALS是唯一可提供微孔洞的大小、濃度及電子特性的直接資訊之技術。
此外，利用可變化單一能量慢速正子束(VMSPB)偵測複合薄膜的多層結構，必須保持薄膜於濕式狀態，才能得到具代表性的多層結構的深度輪廓。因此，本發明提供一種薄膜在濕式狀態下的特性之量測方法，以下將說明藉由PAS、VMSPB以及本發明的方法可應用於濕式狀態下之非對稱性薄膜系統。
根據本發明的第一實施態樣，揭露一種利用正子消散光譜術(positron annihilation spectroscopy)量測薄膜在濕式狀態下的特性之方法，包含以下步驟：提供一待測薄膜，具有一第一表面與一第二表面；對該薄膜的該第一表面進行一電漿聚合程序，於薄膜的該第一表面形成一玻璃狀保護層；將形成有該玻璃狀保護層之薄膜固定於一樣品保持器上，使該薄膜的該第一表面露出，且使該薄膜的該第二表面被真空密封於該樣品保持器內；將一液體經由該樣品保持器之一注入口，注入該樣品保持器，使該液體與該薄膜的該第二表面接觸；密封該注入口後，將該樣品保持器放入一正子消散光譜儀的真空系統中；以及使該正子消散光譜儀的正子束衝擊該玻璃狀保護層，以量測該薄膜的特性；其中該玻璃狀保護層具有真空密封的性質，該液體不會經由該玻璃狀保護層滲透入該真空系統中。
於上述方法中，該電漿聚合程序可利用電漿輔助化學氣相沈積法，形成一含有矽、氧、碳及氫之玻璃狀保護層於該薄膜的該第一表面上。於另一實施例中，該玻璃狀保護層可為一含有矽、氧、碳及氫之沈積層。於上述方法中，密封該注入口的步驟可藉由真空密封膠密封該注入口，使氣體無法通過該注入口。藉由上述方法可量測之特性，例如為薄膜的自由體積或薄膜的層構造。上述方法中，該玻璃狀保護層的厚度可為650nm～5000nm的範圍，較理想為700nm～1500nm的範圍。
於上述方法中，該樣品保持器可包含：一前板，具有一開口；以及一背板，具有一凹槽及一注入口，其中該注入口與該凹槽連通；其中該薄膜夾於該前板與背板之間，該薄膜的該第一表面與該前板相接且該玻璃狀保護層經由該前板的該開口露出至外部，該薄膜的該第二表面與該背板的該凹槽相接，該前板、該薄膜及該背板之間真空密封後，使該液體經由該注入口注入該凹槽內，該液體與該薄膜的該第二表面接觸而使該薄膜成為濕式狀態。其中，構成該前板與背板的材料可分別為金屬、合金或塑膠。
此外，該待測薄膜可為一非對稱性薄膜或具有多層結構。
根據本發明的第二實施態樣，揭露一種樣品保持器，其係應用於正子消散光譜儀，用以量測一薄膜在濕式狀態下的特性，該樣品保持器包含：一前板，具有一開口；以及一背板，具有一凹槽及一注入口，其中該注入口與該凹槽連通；其中該薄膜具有一第一表面及一第二表面，於該第一表面上沈積有玻璃狀保護層，該薄膜夾於該前板與背板之間，該薄膜的該第一表面與該前板相接且該玻璃狀保護層經由該前板的該開口露出至外部，該薄膜的該第二表面與該背板的該凹槽相接，將該前板、該薄膜及該背板之間依序真空密封後，將一液體經由該注入口注入該凹槽內後密封該注入口，該液體與該薄膜的該第二表面接觸，使該薄膜成為濕式狀態。其中，該玻璃狀保護層例如可為一含有矽、氧、碳及氫之沈積層。於另一實施例中，該玻璃狀保護層可藉由電漿輔助化學氣相沈積法，形成一含有矽、氧、碳及氫之沈積層所構成。該玻璃狀保護層的厚度可為650nm～5000nm的範圍，較理想為700nm～1500nm的範圍。上述真空密封，係指在氣體無法通過的條件下，可藉由真空密封膠密封該前板與該薄膜之間的空隙以及該薄膜與該背板之間的空隙。
根據本發明的第三實施態樣，揭露一種樣品保持器，其係應用於正子消散光譜儀，用以量測至少一薄膜在濕式狀態下的特性，本實施態樣之樣品保持器與第二實施態樣不同之處，在於可同時放置複數片的薄膜，設置於真空移動密封件(motion feedthrough)時，可量測多組薄膜與液體的關係或單獨薄膜的特性。
本發明的第三實施態樣之樣品保持器，包含：一前板，具有至少一開口；以及一背板，具有至少一凹槽及至少一注入口，其中該注入口與該凹槽連通，各凹槽對應一注入口與一該前板的開口，凹槽、注入口及該前板的開口的數目相同；其中各薄膜分別具有一第一表面及一第二表面，於各薄膜的第一表面上分別沈積有玻璃狀保護層，該至少一薄膜夾於該前板與背板之間，各薄膜的該第一表面與該前板相接且各玻璃狀保護層經由該前板的對應的開口露出至外部，各薄膜的該第二表面與該背板的對應的凹槽相接，將該前板、各薄膜及該背板之間依序真空密封後，將至少一液體經由至少一注入口注入至少一凹槽內後密封該注入口，該至少一液體分別與該凹槽對應之薄膜的該第二表面接觸，使該薄膜成為濕式狀態。各該玻璃狀保護層可為一含有矽、氧、碳及氫之沈積層，其組成可為相同或相異。於另一實施例中，各該玻璃狀保護層可藉由電漿輔助化學氣相沈積法，形成一含有矽、氧、碳及氫之沈積層所構成，其組成可為相同或相異。各該玻璃狀保護層的厚度可為650nm～5000nm的範圍，較理想為700nm～1500nm的範圍。上述真空密封，係指在氣體無法通過的條件下，可藉由真空密封膠密封該前板與各薄膜之間的空隙以及各薄膜與該背板之間的空隙。
以下，藉由實施例說明本發明，但不因此限定本發明之範圍。
首先，準備一AETH-TMC/mPAN複合薄膜(AETH-TMC/mPAN composite membrane)。利用2-胺基乙硫醇(2-aminoethanethiol;AETH)與苯三醯氯(trimesoyl chloride;TMC)，於改質的聚丙烯腈(polyacrylonitrile,mPAN)非對稱性薄膜表面上進行界面聚合反應(interfacial polymerization)，形成一聚硫酯醯胺的活性層(poly(thiol ester amide))，得到AETH-TMC/mPAN複合薄膜(AETH-TMC/mPAN composite membrane)。然後，對AETH-TMC/mPAN複合薄膜進行電漿聚合程序，即進行電漿輔助化學氣相沈積(PECVD)，其中，腔體的壓力降至10-2 托(torr)後，製程壓力為0.2torr，溫度設定為25℃，控制TEOS(tetraethoxysilane；四乙氧基矽烷)單體的流速為12.4毫克/分，電漿功率150W，得到表面沈積有玻璃狀保護層(SiOx Cy Hz 層，其中x,y,z係用以表示組成比例)之SiOx Cy Hz /AETH-TMC/mPAN複合薄膜，作為待測複合薄膜。將所得的SiOx Cy Hz /AETH-TMC/mPAN複合薄膜(待測複合薄膜)設置於本發明的樣品保持器，注入異丙醇(IPA)後，密封注入口，進行PAS的測量。於另一實施例，注入異丙醇與水的溶液或水(IPA/H2 O、H2 O)。
參考第一圖至第三圖，其中第一圖顯示正子消散光譜儀10的示意圖，其中100表示根據本發明的樣品保持器。第二圖顯示根據本發明的樣品保持器與複合薄膜組合之爆炸(explosive view)示意圖，其中101為前板，102為複合薄膜，103為背板，103a為背板上的凹槽，103b為背板上的注入口，104為注入溶液用之注射針筒，105為利用環氧樹脂真空密封之組合複合薄膜的樣品保持器。第三圖顯示複合薄膜的多層結構之放大示意圖，其中106為SiOx Cy Hz 層，107為AETH-TMC層，108為mPAN層，109為溶液，200為正子束(variable monoenergy slow positron beam;VMSPB)。本實施例係使用單一能量慢速正子束(variable monoenergy slow positron beam;VMSPB)，利用放射性同位素50mCi的22 Na為正子源，連接二正子消散光譜儀(都卜勒展寬能量光譜儀(Doppler broadening energy spectroscope;DBES)及PALS)，其係利用樣品表面發出的二次電子作為起始訊號。
以下，檢討膨潤性質對SiOx Cy Hz /AETH-TMC/mPAN複合薄膜之自由體積的影響。對SiOx Cy Hz /AETH-TMC/mPAN複合薄膜，在濕式及乾式狀態下，進行PAS配合VMSPB之實驗，正子能量範圍為100eV~30KeV，量測DBES及PALS光譜，得到深度輪廓及自由體積的資訊。第四圖顯示SiOx Cy Hz /AETH-TMC/mPAN複合薄膜，在濕式及乾式狀態下正子消散數據之S參數與正子能量(或平均深度)之關係圖。S參數的變化顯示非對稱性聚合物材料及薄膜之自由體積與多層結構之變化。
此外，第五圖顯示根據本發明另一實施例的樣品保持器之爆炸示意圖。如第五圖所示，本實施例的樣品保持器可設置複數片或複數種薄膜，設置於真空移動密封件(motion feedthrough)時，可量測多組薄膜與液體的關係或單獨薄膜的特性。此外，根據本發明的樣品保持器亦可與各種平台(例如移動平台、旋轉平台)結合，可進行各種測試。
以上雖以特定實施例說明本發明，但並不因此限定本發明之範圍，只要不脫離本發明之要旨，熟悉本技藝者瞭解在不脫離本發明的意圖及範圍下可進行各種變形或變更。例如，本發明的樣品保持器之形狀，不限定於第二圖所示之矩形形狀，可以依據設計需要改變為其他形狀，例如圓形、多邊形等。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。
10．．．正子消散光譜儀
100．．．樣品保持器
101．．．前板
101a．．．開口
102．．．複合薄膜
103．．．背板
103a．．．凹槽
103b．．．注入口
104．．．注射針筒
105．．．組合複合薄膜的樣品保持器
106．．．SiOx Cy Hz 層
107．．．AETH-TMC層
108．．．mPAN層
109．．．溶液
200．．．正子束
第一圖顯示正子消散光譜儀的示意圖；
第二圖顯示根據本發明一實施例的樣品保持器與複合薄膜之爆炸(explosive view)示意圖與組合示意圖；
第三圖顯示複合薄膜的多層結構之放大示意圖；
第四圖顯示SiOx Cy Hz /AETH-TMC/mPAN複合薄膜，在濕式及乾式狀態下正子消散數據之S參數與正子能量(或平均深度)之關係圖；以及
第五圖顯示根據本發明另一實施例的樣品保持器之爆炸示意圖。
101．．．前板
101a．．．開口
102．．．複合薄膜
103．．．背板
103a．．．凹槽
103b．．．注入口
104．．．注射針筒
105．．．組合複合薄膜的樣品保持器

Claims (21)

  1. 一種利用正子消散光譜術(positron annihilation spectroscopy)量測薄膜在濕式狀態下的特性之方法，包含以下步驟：提供一待測薄膜，具有一第一表面與一第二表面；對該薄膜的該第一表面進行一電漿聚合程序，於薄膜的該第一表面形成一玻璃狀保護層；將形成有該玻璃狀保護層之薄膜固定於一樣品保持器上，使該薄膜的該第一表面露出，且使該薄膜的該第二表面被真空密封於該樣品保持器內；將一液體經由該樣品保持器之一注入口，注入該樣品保持器，使該液體與該薄膜的該第二表面接觸；密封該注入口後，將該樣品保持器放入一正子消散光譜儀的真空系統中；以及使該正子消散光譜儀的正子束衝擊該玻璃狀保護層，以量測該薄膜的特性；其中該玻璃狀保護層具有真空密封的性質，該液體不會經由該玻璃狀保護層滲透入該真空系統中。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該電漿聚合程序係利用電漿輔助化學氣相沈積法，形成一含有矽、氧、碳及氫之玻璃狀保護層於該薄膜的該第一表面上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該玻璃狀保護層為一含有矽、氧、碳及氫之沈積層。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中密封該注入口的步驟係藉由真空密封膠密封該注入口，使氣體無法通過該注入口。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中藉由該方法量測之特性為薄膜的自由體積或薄膜的層構造。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該玻璃狀保護層的厚度為650nm～5000nm的範圍。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該玻璃狀保護層的厚度為700nm～1500nm的範圍。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該樣品保持器包含：一前板，具有一開口；以及一背板，具有一凹槽及一注入口，其中該注入口與該凹槽連通；其中該薄膜夾於該前板與背板之間，該薄膜的該第一表面與該前板相接且該玻璃狀保護層經由該前板的該開口露出至外部，該薄膜的該第二表面與該背板的該凹槽相接，該前板、該薄膜及該背板之間真空密封後，使該液體經由該注入口注入該凹槽內，該液體與該薄膜的該第二表面接觸而使該薄膜成為濕式狀態。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該薄膜為一非對稱性薄膜或具有多層結構。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中構成該前板與背板的材料分別為金屬、合金或塑膠。
  11. 一種樣品保持器，其係應用於正子消散光譜儀，用以量測一薄膜在濕式狀態下的特性，該樣品保持器包含：一前板，具有一開口；以及一背板，具有一凹槽及一注入口，其中該注入口與該凹槽連通；其中該薄膜具有一第一表面及一第二表面，於該第一表面上沈積有玻璃狀保護層，該薄膜夾於該前板與背板之間，該薄膜的該第一表面與該前板相接且該玻璃狀保護層經由該前板的該開口露出至外部，該薄膜的該第二表面與該背板的該凹槽相接，將該前板、該薄膜及該背板之間依序真空密封後，將一液體經由該注入口注入該凹槽內後密封該注入口，該液體與該薄膜的該第二表面接觸，使該薄膜成為濕式狀態。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之樣品保持器，其中該玻璃狀保護層為一含有矽、氧、碳及氫之沈積層。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之樣品保持器，其中該玻璃狀保護層係藉由電漿輔助化學氣相沈積法，形成一含有矽、氧、碳及氫之沈積層所構成。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之樣品保持器，其中該玻璃狀保護層的厚度為650nm～5000nm的範圍。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之樣品保持器，其中該玻璃狀保護層的厚度為700nm～1500nm的範圍。
  16. 如申請專利範圍第11項所述之樣品保持器，其中真空密封係在氣體無法通過的條件下藉由真空密封膠密封該前板與該薄膜之間的空隙以及該薄膜與該背板之間的空隙。
  17. 一種樣品保持器，其係應用於正子消散光譜儀，用以量測至少一薄膜在濕式狀態下的特性，該樣品保持器包含：一前板，具有至少一開口；以及一背板，具有至少一凹槽及至少一注入口，其中該注入口與該凹槽連通，各凹槽對應一注入口與一該前板的開口，凹槽、注入口及該前板的開口的數目相同；其中各薄膜分別具有一第一表面及一第二表面，於各薄膜的第一表面上分別沈積有玻璃狀保護層，該至少一薄膜夾於該前板與背板之間，各薄膜的該第一表面與該前板相接且各玻璃狀保護層經由該前板的對應的開口露出至外部，各薄膜的該第二表面與該背板的對應的凹槽相接，將該前板、各薄膜及該背板之間依序真空密封後，將至少一液體經由至少一注入口注入至少一凹槽內後密封該注入口，該至少一液體分別與該凹槽對應之薄膜的該第二表面接觸，使該薄膜成為濕式狀態。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之樣品保持器，其中各該玻璃狀保護層為一含有矽、氧、碳及氫之沈積層。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之樣品保持器，其中各該玻璃狀保護層係藉由電漿輔助化學氣相沈積法，形成一含有矽、氧、碳及氫之沈積層所構成。
  20. 如申請專利範圍第17項所述之樣品保持器，其中各該玻璃狀保護層的厚度為700nm～1500nm的範圍。
  21. 如申請專利範圍第17項所述之樣品保持器，其中真空密封係在氣體無法通過的條件下藉由真空密封膠密封該前板與各薄膜之間的空隙以及各薄膜與該背板之間的空隙。
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