Οι εφαρμογές και τα βασικά χαρακτηριστικά των ηλεκτρονικών μικροσκοπίων 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 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 δέσμες ηλεκτρονίων αντί για δέσμες φωτός. Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης της σειράς Talos που είναι εξοπλισμένο στο Jifeng Electronics MA Laboratory χρησιμοποιεί πιστόλια ηλεκτρονίων εξαιρετικά-υψηλής φωτεινότητας, ενώ το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης σφαιρικής εκτροπής HF5000 χρησιμοποιεί πιστόλια ηλεκτρονίων ψυχρού πεδίου.
2. Σύστημα κενού
Προκειμένου 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-υπερ-υψηλού επιπέδου δειγμάτων TEM υψηλής ποιότητας.
4. Ηλεκτρονικό σύστημα μετάδοσης
Η δέσμη ηλεκτρονίων εστιάζεται μέσω ενός συστήματος μετάδοσης. Αυτοί οι φακοί είναι παρόμοιοι με εκείνους 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. Σαν αεροπλάνο
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 (Charge Coupled Device) ή κάμερες CMOS (συμπληρωματικός ημιαγωγός οξειδίου μετάλλου). Όταν η δέσμη ηλεκτρονίων αλληλεπιδρά με την οθόνη φθορισμού στο επίπεδο εικόνας, παράγεται ορατό φως, σχηματίζοντας μια προβαλλόμενη εικόνα του δείγματος, η οποία χρησιμοποιείται συνήθως για την αναζήτηση δειγμάτων. Λόγω του γεγονότος ότι οι οθόνες φθορισμού πρέπει να χρησιμοποιούνται σε περιβάλλον σκοτεινού δωματίου και δεν είναι{2}}φιλικές για τον χρήστη, οι κατασκευαστές εγκαθιστούν τώρα μια κάμερα πάνω από την πλευρά της φθορίζουσας οθόνης, επιτρέποντας στους χειριστές TEM να παρατηρούν την οθόνη σε φωτεινό περιβάλλον για να αναζητήσουν δείγματα, να γείρουν τον άξονα της ζώνης και να εκτελέσουν άλλες λειτουργίες. Αυτή η δυσδιάκριτη βελτίωση είναι η βάση για την επίτευξη του διαχωρισμού των ανθρώπινων-μηχανών.
7. Σχηματίστε μια εικόνα
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-εικόνες προβολής δύο διαστάσεων, 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 Επεξήγηση
Παρατηρώντας και αναλύοντας εικόνες, οι ερευνητές μπορούν να κατανοήσουν τις πληροφορίες μικροδομής του δείγματος, όπως κρυσταλλική δομή, παραμέτρους πλέγματος, κρυσταλλικά ελαττώματα, ατομική διάταξη κ.λπ. Η Jifeng έχει μια επαγγελματική ομάδα ανάλυσης υλικού που μπορεί να παρέχει στους πελάτες λύσεις πλήρους ανάλυσης διεργασιών και επαγγελματικές αναφορές ανάλυσης υλικού.
