Χρήσεις και χαρακτηριστικά της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας μετάδοσηςΧρήσεις και χαρακτηριστικά της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας μετάδοσης
Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης (TEM) είναι ένα μικροσκόπιο υψηλής ανάλυσης που χρησιμοποιείται για την παρατήρηση της εσωτερικής δομής ενός δείγματος. Χρησιμοποιεί μια δέσμη ηλεκτρονίων για να διεισδύσει σε ένα δείγμα και να σχηματίσει μια προβαλλόμενη εικόνα, η οποία στη συνέχεια ερμηνεύεται και αναλύεται για να αποκαλύψει τη μικροδομή του δείγματος.
1. Πηγή ηλεκτρονίων
Το TEM χρησιμοποιεί μια δέσμη ηλεκτρονίων αντί για μια δέσμη φωτός. Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης Talos που είναι εξοπλισμένο από το Jifeng Electronics MA Lab χρησιμοποιεί ένα όπλο ηλεκτρονίων εξαιρετικά υψηλής φωτεινότητας και το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης σφαιρικής εκτροπής HF5000 χρησιμοποιεί ένα πιστόλι ηλεκτρονίων ψυχρού πεδίου.
2.Σύστημα κενού
Προκειμένου να αποφευχθεί η αλληλεπίδραση της δέσμης ηλεκτρονίων με το αέριο πριν από τη διέλευση του δείγματος, ολόκληρο το μικροσκόπιο πρέπει να διατηρείται υπό συνθήκες υψηλού κενού.
3. Δείγμα μετάδοσης
Το δείγμα πρέπει να είναι διαφανές, πράγμα που σημαίνει ότι η δέσμη ηλεκτρονίων μπορεί να το διαπεράσει, να αλληλεπιδράσει μαζί του και να σχηματίσει μια προβαλλόμενη εικόνα. Τυπικά, το πάχος του δείγματος είναι στο εύρος νανομέτρων έως υπομικρών. Η Quarterly είναι εξοπλισμένη με δεκάδες FIB της σειράς Helios 5 για την προετοιμασία εξαιρετικά λεπτών δειγμάτων TEM υψηλής ποιότητας.
4. Σύστημα Μεταφοράς Ηλεκτρονίων
Η δέσμη ηλεκτρονίων εστιάζεται μέσω ενός συστήματος μετάδοσης. Αυτοί οι φακοί είναι παρόμοιοι με αυτούς που χρησιμοποιούνται στα οπτικά μικροσκόπια, αλλά επειδή τα μήκη κύματος των ηλεκτρονίων είναι πολύ μικρότερα από τα κύματα φωτός, ο σχεδιασμός και η κατασκευή των φακών είναι πιο απαιτητική.
5. Επίπεδο εικόνας
Αφού περάσει από το δείγμα, η δέσμη ηλεκτρονίων εισέρχεται σε ένα επίπεδο εικόνας. Σε αυτό το επίπεδο, οι πληροφορίες από την δέσμη ηλεκτρονίων μετατρέπονται σε εικόνα και συλλαμβάνονται από έναν ανιχνευτή.
6. Ανιχνευτής
Οι πιο συνηθισμένοι ανιχνευτές είναι οθόνες φωσφόρου, κάμερες CCD (Charge Coupled Device) ή κάμερες CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Όταν μια δέσμη ηλεκτρονίων αλληλεπιδρά με μια οθόνη φωσφόρου στο επίπεδο της εικόνας, παράγεται ορατό φως, με αποτέλεσμα μια προβαλλόμενη εικόνα του δείγματος, η οποία χρησιμοποιείται συχνά για την εύρεση του δείγματος. Δεδομένου ότι η οθόνη φωσφόρου πρέπει να χρησιμοποιείται σε περιβάλλον σκοτεινού δωματίου, το οποίο δεν είναι φιλικό προς το χρήστη, οι κατασκευαστές εγκαθιστούν σήμερα μια κάμερα στο πλάι της οθόνης φωσφόρου, έτσι ώστε ο χειριστής TEM να μπορεί να παρατηρήσει την οθόνη σε ανοιχτό περιβάλλον για να βρει δείγματα , κλίση του άξονα της ταινίας και άλλες λειτουργίες, αυτή η δυσδιάκριτη βελτίωση είναι η βάση για την υλοποίηση του διαχωρισμού του ανθρώπου-μηχανής.
7. Σχηματισμός εικόνας
Καθώς η δέσμη ηλεκτρονίων διέρχεται από το δείγμα, αλληλεπιδρά με τις ατομικές και κρυσταλλικές δομές μέσα στο δείγμα, διασκορπίζοντας και απορροφώντας. Με βάση αυτές τις αλληλεπιδράσεις, η ένταση της δέσμης ηλεκτρονίων θα σχηματίσει εικόνες στο επίπεδο της εικόνας. Αυτές οι εικόνες είναι δισδιάστατες προβαλλόμενες εικόνες, αλλά η εσωτερική δομή του δείγματος είναι συχνά τρισδιάστατη, επομένως πρέπει να δίνεται ιδιαίτερη προσοχή σε αυτό κατά την επίλυση πληροφοριών σχετικά με τις εσωτερικές λεπτομέρειες του δείγματος.
8. Ανάλυση και Ερμηνεία
Παρατηρώντας και αναλύοντας τις εικόνες, οι ερευνητές μπορούν να κατανοήσουν την κρυσταλλική δομή, τις παραμέτρους του πλέγματος, τα κρυσταλλικά ελαττώματα, την ατομική διάταξη και άλλες μικροδομικές πληροφορίες του δείγματος. Η Jifeng διαθέτει μια επαγγελματική ομάδα ανάλυσης υλικού, η οποία μπορεί να παρέχει στους πελάτες λύσεις ανάλυσης πλήρους διαδικασίας και επαγγελματικές αναφορές ανάλυσης υλικού.
