Zastosowania i charakterystyka transmisyjnej mikroskopii elektronowej
Transmisyjna mikroskopia elektronowa (TEM) to mikroskop o wysokiej rozdzielczości używany do obserwacji wewnętrznej struktury próbek. Wykorzystuje wiązkę elektronów do penetracji próbki i utworzenia wyświetlanego obrazu, który jest następnie interpretowany i analizowany w celu ujawnienia mikrostruktury próbki.
1. Źródło elektroniczne
TEM wykorzystuje wiązkę elektronów zamiast wiązki światła. Transmisyjny mikroskop elektronowy serii Talos wyposażony w laboratorium Jifeng Electronic MA Laboratory wykorzystuje działo elektronowe o ultrawysokiej jasności, natomiast mikroskop elektronowy z transmisją aberracji sferycznej HF5000 wykorzystuje działo elektronowe z zimnym polem.
2. System próżniowy
Aby uniknąć interakcji pomiędzy wiązką elektronów i gazem przed przejściem przez próbkę, cały mikroskop musi być utrzymywany w warunkach wysokiej próżni.
3. Próbka transmisji
Próbka musi być przezroczysta, co oznacza, że wiązka elektronów może ją przeniknąć, wejść z nią w interakcję i utworzyć wyświetlany obraz. Zazwyczaj grubość próbki waha się od nanometrów do submikronów. Jifeng Electronics jest wyposażony w dziesiątki FIBów serii Helios 5 do przygotowywania wysokiej jakości ultracienkich próbek TEM.
4. Elektroniczny system transmisji
Wiązka elektronów jest skupiana poprzez system przesyłowy. Soczewki te są podobne do soczewek w mikroskopach optycznych, ale ze względu na znacznie krótszą długość fali elektronów w porównaniu z falami świetlnymi, wymagania dotyczące projektowania i produkcji soczewek są wyższe.
5. Płaszczyzna obrazu
Po przejściu przez próbkę wiązka elektronów wchodzi w płaszczyznę obrazu. Na tej płaszczyźnie informacja wiązki elektronów jest przekształcana w obraz i wychwytywana przez detektor.
6. Detektor
Najpopularniejszymi detektorami są ekrany fluorescencyjne, kamery CCD (urządzenie ze sprzężeniem ładunkowym) lub kamery CMOS (urządzenie półprzewodnikowe z uzupełniającym tlenkiem metalu). Kiedy wiązka elektronów oddziałuje z ekranem fluorescencyjnym na płaszczyźnie obrazu, generowane jest światło widzialne, tworząc wyświetlany obraz próbki, który jest powszechnie używany do lokalizacji próbki. Ze względu na konieczność stosowania ekranów fluorescencyjnych w ciemnym pomieszczeniu, które nie jest przyjazne dla użytkownika, obecni producenci instalują kamerę nad bokiem ekranu fluorescencyjnego, umożliwiając operatorom TEM obserwację wyświetlacza w jasnym świetle środowisko do wyszukiwania próbek, przechylania wału pasa i innych operacji. To niepozorne ulepszenie jest podstawą osiągnięcia separacji człowieka od maszyny.
7. Tworzenie obrazu
Kiedy wiązka elektronów przechodzi przez próbkę, oddziałuje z atomami i strukturą krystaliczną wewnątrz próbki, rozpraszając i absorbując. Na podstawie tych interakcji intensywność wiązki elektronów utworzy obraz na płaszczyźnie obrazu. Wszystkie te obrazy są dwuwymiarowymi obrazami projekcyjnymi, ale wewnętrzna struktura próbki jest często trójwymiarowa, dlatego należy zwrócić na to szczególną uwagę podczas analizy szczegółowych informacji znajdujących się wewnątrz próbki.
8. Analiza i interpretacja
Obserwując i analizując obrazy, badacze mogą zrozumieć strukturę krystaliczną próbki, parametry sieci, defekty krystalograficzne, rozmieszczenie atomów i inne informacje o mikrostrukturze. Ji Feng dysponuje profesjonalnym zespołem zajmującym się analizą materiałów, który może zapewnić klientom pełne rozwiązania w zakresie analizy procesów i profesjonalne raporty z analizy materiałów.
