Le applicazioni e le caratteristiche principali dei microscopi elettronici a trasmissione
Il microscopio elettronico a trasmissione (TEM) è un microscopio ad alta-risoluzione utilizzato per osservare la struttura interna di un campione. Utilizza un fascio di elettroni per penetrare nel campione e formare un'immagine proiettata, che viene poi interpretata e analizzata per rivelare la microstruttura del campione.
1. Sorgente elettronica
TEM utilizza fasci di elettroni invece di fasci di luce. Il microscopio elettronico a trasmissione della serie Talos equipaggiato nel laboratorio Jifeng Electronics MA utilizza cannoni elettronici ad altissima luminosità, mentre il microscopio elettronico a trasmissione ad aberrazione sferica HF5000 utilizza cannoni elettronici a campo freddo.
2. Sistema di vuoto
Per evitare l'interazione tra il fascio di elettroni e il gas prima di passare attraverso il campione, l'intero microscopio deve essere mantenuto in condizioni di alto vuoto.
3. Esempio di trasmissione
Il campione deve essere trasparente, il che significa che il fascio di elettroni può penetrarlo, interagire con esso e formare un'immagine proiettata. Di solito, lo spessore del campione varia da nanometri a submicron. Jifeng Electronics è dotata di decine di FIB della serie Helios 5 per la preparazione di campioni TEM ultrasottili-di alta qualità.
4. Sistema di trasmissione elettronica
Il fascio di elettroni viene focalizzato attraverso un sistema di trasmissione. Queste lenti sono simili a quelle dei microscopi ottici, ma a causa della lunghezza d'onda degli elettroni molto più corta rispetto alle onde luminose, i requisiti di progettazione e produzione delle lenti sono più elevati.
5. Come un aereo
Dopo aver attraversato il campione, il fascio di elettroni entra nel piano dell'immagine. Su questo piano, l'informazione del fascio di elettroni viene convertita in un'immagine e catturata dal rilevatore.
6. Rilevatore
I rilevatori più comuni sono gli schermi fluorescenti, le fotocamere CCD (Charge Coupled Device) o le fotocamere CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Quando il fascio di elettroni interagisce con lo schermo fluorescente sul piano dell'immagine, viene generata luce visibile, formando un'immagine proiettata del campione, che viene comunemente utilizzata per la ricerca dei campioni. Dato che gli schermi fluorescenti devono essere utilizzati in un ambiente buio e non sono-facili da usare, i produttori ora installano una telecamera sopra il lato dello schermo fluorescente, consentendo agli operatori TEM di osservare il display in un ambiente luminoso per cercare campioni, inclinare l'asse del nastro ed eseguire altre operazioni. Questo miglioramento poco appariscente è la base per ottenere la separazione uomo-macchina.
7. Forma un'immagine
Quando il fascio di elettroni passa attraverso il campione, interagisce con gli atomi e la struttura cristallina all'interno del campione, disperdendo e assorbendo. Sulla base di queste interazioni, l'intensità del fascio di elettroni formerà un'immagine sul piano dell'immagine. Queste immagini sono tutte immagini di proiezione bi-dimensionali, ma la struttura interna del campione è spesso tridimensionale, quindi è necessario prestare particolare attenzione a questo quando si analizzano le informazioni dettagliate all'interno del campione.
8. Analisi e spiegazione
Osservando e analizzando le immagini, i ricercatori possono comprendere le informazioni sulla microstruttura del campione, come la struttura cristallina, i parametri reticolari, i difetti dei cristalli, la disposizione atomica, ecc. Jifeng dispone di un team di analisi dei materiali professionale in grado di fornire ai clienti soluzioni complete di analisi del processo e rapporti professionali di analisi dei materiali.
