Zastosowania i kluczowe cechy transmisyjnych mikroskopów elektronowych
Transmisyjny mikroskop elektronowy (TEM) to mikroskop-o wysokiej rozdzielczości używany do obserwacji wewnętrznej struktury próbki. 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 wiązki elektronów zamiast wiązek światła. Transmisyjny mikroskop elektronowy serii Talos, wyposażony w laboratorium Jifeng Electronics MA, wykorzystuje działa elektronowe o ultra-wysokiej jasności, natomiast mikroskop elektronowy z transmisją aberracji sferycznej HF5000 wykorzystuje działa elektronowe o zimnym polu.
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. Zwykle grubość próbki waha się od nanometrów do submikronów. Firma Jifeng Electronics jest wyposażona 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 stosowanych 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. Jak samolot
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 (Charge Coupled Device) lub kamery CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Kiedy wiązka elektronów oddziałuje z ekranem fluorescencyjnym na płaszczyźnie obrazu, generowane jest światło widzialne, tworzące wyświetlany obraz próbki, który jest powszechnie używany do wyszukiwania próbek. Ponieważ ekrany fluorescencyjne muszą być używane w ciemnych pomieszczeniach i nie są-przyjazne dla użytkownika, producenci instalują obecnie kamerę nad ekranem fluorescencyjnym, umożliwiając operatorom TEM obserwację wyświetlacza w jasnym otoczeniu w celu wyszukiwania próbek, pochylania osi taśmy i wykonywania innych operacji. To niepozorne ulepszenie jest podstawą osiągnięcia separacji człowieka-maszyna.
7. Stwórz obraz
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 to dwu-obrazy projekcyjne, ale wewnętrzna struktura próbki jest często-wymiarowa, dlatego należy zwrócić na to szczególną uwagę podczas analizowania szczegółowych informacji znajdujących się w próbce.
8. Analiza i wyjaśnianie
Obserwując i analizując obrazy, badacze mogą zrozumieć informacje o mikrostrukturze próbki, takie jak struktura kryształu, parametry sieci, defekty kryształów, układ atomów itp. Jifeng dysponuje profesjonalnym zespołem zajmującym się analizą materiałów, który może zapewnić klientom pełne rozwiązania w zakresie analizy procesu i profesjonalne raporty z analizy materiałów.
