Transmissioelektronimikroskooppien sovellukset ja keskeiset ominaisuudet
Transmissioelektronimikroskooppi (TEM) on korkearesoluutioinen{0}}mikroskooppi, jota käytetään näytteen sisäisen rakenteen tarkkailuun. Se käyttää elektronisädettä tunkeutumaan näytteeseen ja muodostamaan projisoidun kuvan, joka sitten tulkitaan ja analysoidaan paljastamaan näytteen mikrorakenne.
1. Elektroninen lähde
TEM käyttää elektronisäteitä valonsäteiden sijaan. Jifeng Electronics MA Laboratoryssa varustetussa Talos-sarjan transmissioelektronimikroskoopissa käytetään ultra-korkean kirkkauden elektronitykkejä, kun taas pallopoikkeaman lähetyselektronimikroskoopissa HF5000 käytetään kylmäkentän elektronitykkejä.
2. Tyhjiöjärjestelmä
Jotta vältetään elektronisuihkun ja kaasun välinen vuorovaikutus ennen sen kulkemista näytteen läpi, koko mikroskooppi on säilytettävä suurtyhjiöolosuhteissa.
3. Lähetysnäyte
Näytteen on oltava läpinäkyvä, mikä tarkoittaa, että elektronisäde voi tunkeutua sen läpi, olla vuorovaikutuksessa sen kanssa ja muodostaa projisoidun kuvan. Yleensä näytteen paksuus vaihtelee nanometreistä submikroneihin. Jifeng Electronics on varustettu kymmenillä Helios 5 -sarjan FIB:illä korkealaatuisten-ultra-ohuiden TEM-näytteiden valmistukseen.
4. Elektroninen siirtojärjestelmä
Elektronisuihku fokusoidaan siirtojärjestelmän kautta. Nämä linssit ovat samanlaisia kuin optisissa mikroskoopeissa, mutta koska elektronien aallonpituus on paljon lyhyempi kuin valoaaltoja, linssien suunnittelu- ja valmistusvaatimukset ovat korkeammat.
5. Kuten lentokone
Näytteen läpi kulkemisen jälkeen elektronisuihku tulee kuvatasolle. Tällä tasolla elektronisuihkun informaatio muunnetaan kuvaksi, jonka ilmaisin sieppaa.
6. Ilmaisin
Yleisimmät ilmaisimet ovat fluoresoivat näytöt, CCD-kamerat (Charge Coupled Device) tai CMOS-kamerat (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Kun elektronisuihku on vuorovaikutuksessa kuvatason fluoresoivan näytön kanssa, syntyy näkyvää valoa, joka muodostaa näytteestä projisoidun kuvan, jota käytetään yleisesti näytteiden etsimiseen. Koska fluoresoivia näyttöjä on käytettävä pimeässä huoneessa, eivätkä ne ole käyttäjäystävällisiä, valmistajat asentavat nyt kameran fluoresoivan näytön puolelle, jolloin TEM-operaattorit voivat tarkkailla näyttöä kirkkaassa ympäristössä näytteiden etsimiseksi, hihnan akselin kallistamiseksi ja muiden toimintojen suorittamiseksi. Tämä huomaamaton parannus on perusta ihmisten-koneerottelulle.
7. Muodosta kuva
Kun elektronisuihku kulkee näytteen läpi, se on vuorovaikutuksessa näytteen sisällä olevien atomien ja kiderakenteen kanssa siroten ja absorboiden. Näiden vuorovaikutusten perusteella elektronisäteen intensiteetti muodostaa kuvan kuvatasolle. Nämä kuvat ovat kaikki kaksiulotteisia projektiokuvia, mutta näytteen sisäinen rakenne on usein kolmiulotteinen, joten tähän tulee kiinnittää erityistä huomiota analysoitaessa näytteen sisällä olevia yksityiskohtaisia tietoja.
8. Analyysi ja selitys
Kuvia tarkkailemalla ja analysoimalla tutkijat voivat ymmärtää näytteen mikrorakennetietoja, kuten kiderakennetta, hilaparametreja, kidevirheitä, atomien järjestelyä jne. Jifengillä on ammattimainen materiaalianalyysitiimi, joka voi tarjota asiakkaille täydellisiä prosessianalyysiratkaisuja ja ammattimaisia materiaalianalyysiraportteja.
