Εφαρμογές και χαρακτηριστικά της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας μετάδοσης
Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης (TEM) είναι ένα μικροσκόπιο υψηλής ανάλυσης που χρησιμοποιείται για την παρατήρηση της εσωτερικής δομής των δειγμάτων. Χρησιμοποιεί μια δέσμη ηλεκτρονίων για να διεισδύσει στο δείγμα και να σχηματίσει μια προβαλλόμενη εικόνα, η οποία στη συνέχεια ερμηνεύεται και αναλύεται για να αποκαλύψει τη μικροδομή του δείγματος.
1. Ηλεκτρονική πηγή
Το TEM χρησιμοποιεί μια δέσμη ηλεκτρονίων αντί για μια δέσμη φωτός. Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης της σειράς Talos που είναι εξοπλισμένο από το Jifeng Electronic MA Laboratory χρησιμοποιεί ένα όπλο ηλεκτρονίων εξαιρετικά υψηλής φωτεινότητας, ενώ το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης σφαιρικής εκτροπής HF5000 χρησιμοποιεί ένα ηλεκτρονικό πιστόλι ψυχρού πεδίου.
2. Σύστημα κενού
Για να αποφευχθεί η αλληλεπίδραση μεταξύ της δέσμης ηλεκτρονίων και του αερίου πριν περάσει από το δείγμα, ολόκληρο το μικροσκόπιο πρέπει να διατηρείται σε 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. Συνήθως, το πάχος του δείγματος κυμαίνεται από νανόμετρα έως υπομικρά. Η Jifeng Electronics είναι εξοπλισμένη με δεκάδες FIB της σειράς Helios 5 για την προετοιμασία εξαιρετικά λεπτών δειγμάτων TEM υψηλής ποιότητας.
4. Ηλεκτρονικό σύστημα μετάδοσης
Η δέσμη ηλεκτρονίων εστιάζεται μέσω ενός συστήματος μετάδοσης. Αυτοί οι φακοί είναι παρόμοιοι με τους φακούς στα οπτικά μικροσκόπια, αλλά λόγω του πολύ μικρότερου μήκους κύματος των ηλεκτρονίων σε σύγκριση με τα κύματα φωτός, οι απαιτήσεις σχεδιασμού και κατασκευής για φακούς είναι υψηλότερες.
5. Επίπεδο εικόνας
Αφού περάσει από το δείγμα, η δέσμη ηλεκτρονίων εισέρχεται σε ένα επίπεδο εικόνας. Σε αυτό το επίπεδο, οι πληροφορίες της δέσμης ηλεκτρονίων μετατρέπονται σε εικόνα και συλλαμβάνονται από τον ανιχνευτή.
6. Ανιχνευτής
Οι πιο συνηθισμένοι ανιχνευτές είναι οθόνες φθορισμού, κάμερες CCD (συσκευή συζευγμένης φόρτισης) ή κάμερες CMOS (συμπληρωματική συσκευή ημιαγωγού οξειδίου μετάλλου). Όταν μια δέσμη ηλεκτρονίων αλληλεπιδρά με μια οθόνη φθορισμού στο επίπεδο εικόνας, παράγεται ορατό φως, σχηματίζοντας μια προβαλλόμενη εικόνα του δείγματος, η οποία χρησιμοποιείται συνήθως για τον εντοπισμό του δείγματος. Λόγω της ανάγκης χρήσης οθονών φθορισμού σε περιβάλλον σκοτεινού δωματίου, το οποίο δεν είναι φιλικό προς το χρήστη για τη λειτουργία του χρήστη, οι σημερινοί κατασκευαστές θα εγκαταστήσουν μια κάμερα πάνω από την πλευρά της φθορίζουσας οθόνης, επιτρέποντας στους χειριστές TEM να παρατηρούν την οθόνη σε φωτεινό περιβάλλον για αναζήτηση δειγμάτων, κλίση του άξονα του ιμάντα και άλλες λειτουργίες. Αυτή η δυσδιάκριτη βελτίωση είναι το θεμέλιο για την επίτευξη του διαχωρισμού ανθρώπου-μηχανής.
7. Σχηματισμός εικόνας
Όταν η δέσμη ηλεκτρονίων διέρχεται από το δείγμα, αλληλεπιδρά με τα άτομα και την κρυσταλλική δομή μέσα στο δείγμα, διασκορπίζοντας και απορροφώντας. Με βάση αυτές τις αλληλεπιδράσεις, η ένταση της δέσμης ηλεκτρονίων θα σχηματίσει μια εικόνα στο επίπεδο της εικόνας. Αυτές οι εικόνες είναι όλες δισδιάστατες εικόνες προβολής, αλλά η εσωτερική δομή του δείγματος είναι συχνά τρισδιάστατη, επομένως πρέπει να δίνεται ιδιαίτερη προσοχή σε αυτό κατά την ανάλυση των λεπτομερών πληροφοριών μέσα στο δείγμα.
8. Ανάλυση και Ερμηνεία
Παρατηρώντας και αναλύοντας τις εικόνες, οι ερευνητές μπορούν να κατανοήσουν την κρυσταλλική δομή του δείγματος, τις παραμέτρους του πλέγματος, το κρυσταλλογραφικό ελάττωμα, την ατομική διάταξη και άλλες πληροφορίες μικροδομής. Η Ji Feng έχει μια επαγγελματική ομάδα ανάλυσης υλικού που μπορεί να παρέχει στους πελάτες λύσεις πλήρους ανάλυσης διεργασιών και επαγγελματικές αναφορές ανάλυσης υλικού.
