Ứng dụng và đặc điểm của kính hiển vi điện tử truyền qua
Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) là kính hiển vi có độ phân giải cao được sử dụng để quan sát cấu trúc bên trong của mẫu. Nó sử dụng chùm tia điện tử để xuyên qua mẫu và tạo thành hình ảnh chiếu, sau đó được giải thích và phân tích để tiết lộ cấu trúc vi mô của mẫu.
1. Nguồn điện tử
TEM sử dụng chùm tia điện tử thay vì chùm ánh sáng. Kính hiển vi điện tử truyền qua dòng Talos được Phòng thí nghiệm Jifeng Electronic MA trang bị sử dụng súng điện tử có độ sáng cực cao, trong khi kính hiển vi điện tử truyền qua quang sai hình cầu HF5000 sử dụng súng điện tử trường lạnh.
2. Hệ thống chân không
Để tránh sự tương tác giữa chùm tia điện tử và khí trước khi đi qua mẫu, toàn bộ kính hiển vi phải được duy trì trong điều kiện chân không cao.
3. Mẫu truyền
Mẫu phải trong suốt, nghĩa là chùm tia điện tử có thể xuyên qua nó, tương tác với nó và tạo thành hình ảnh chiếu. Thông thường, độ dày của mẫu dao động từ nanomet đến submicron. Jifeng Electronics được trang bị hàng chục FIB dòng Helios 5 để chuẩn bị các mẫu TEM siêu mỏng chất lượng cao.
4. Hệ thống truyền động điện tử
Chùm tia điện tử được tập trung thông qua một hệ thống truyền dẫn. Những thấu kính này tương tự như thấu kính trong kính hiển vi quang học, nhưng do bước sóng của electron ngắn hơn nhiều so với sóng ánh sáng nên yêu cầu thiết kế và chế tạo thấu kính cao hơn.
5. Mặt phẳng ảnh
Sau khi đi qua mẫu, chùm electron đi vào mặt phẳng ảnh. Trên mặt phẳng này, thông tin của chùm electron được chuyển đổi thành hình ảnh và được máy dò ghi lại.
6. Máy dò
Các máy dò phổ biến nhất là màn hình huỳnh quang, camera CCD (thiết bị ghép điện tích) hoặc camera CMOS (thiết bị bán dẫn oxit kim loại bổ sung). Khi chùm tia điện tử tương tác với màn huỳnh quang trên mặt phẳng hình ảnh, ánh sáng khả kiến sẽ được tạo ra, tạo thành hình ảnh chiếu của mẫu, hình ảnh này thường được sử dụng để định vị mẫu. Do nhu cầu sử dụng màn hình huỳnh quang trong môi trường phòng tối, không thuận tiện cho thao tác của người dùng nên các nhà sản xuất hiện nay sẽ lắp đặt một camera phía trên một bên của màn hình huỳnh quang, cho phép người vận hành TEM quan sát màn hình ở điều kiện sáng. môi trường để tìm kiếm mẫu, nghiêng trục đai và các hoạt động khác. Sự cải tiến không dễ thấy này là nền tảng để đạt được sự tách biệt giữa con người và máy móc.
7. Hình thành hình ảnh
Khi chùm electron đi qua mẫu, nó tương tác với các nguyên tử và cấu trúc tinh thể bên trong mẫu, tán xạ và hấp thụ. Dựa trên những tương tác này, cường độ của chùm tia điện tử sẽ tạo thành ảnh trên mặt phẳng ảnh. Những hình ảnh này đều là hình ảnh chiếu hai chiều, nhưng cấu trúc bên trong của mẫu thường là ba chiều, vì vậy cần đặc biệt chú ý đến điều này khi phân tích thông tin chi tiết bên trong mẫu.
8. Phân tích và giải thích
Bằng cách quan sát và phân tích hình ảnh, các nhà nghiên cứu có thể hiểu được cấu trúc tinh thể, các thông số mạng, khiếm khuyết tinh thể, sự sắp xếp nguyên tử và các thông tin cấu trúc vi mô khác của mẫu. Ji Feng có đội ngũ phân tích vật liệu chuyên nghiệp có thể cung cấp cho khách hàng các giải pháp phân tích quy trình đầy đủ và báo cáo phân tích vật liệu chuyên nghiệp.
