Ugrás a tartalomra
Merck

Elektronmikroszkópia

Nanoanyagok elektronmikroszkóp alatt - Nagyfelbontású transzmissziós elektronmikroszkópos (TEM) kép és szelektív területi elektrondiffrakció (SAED) a tetraéder alakú Fe3O4 nanorészecskékről.

Az elektronmikroszkópia olyan technika, amellyel ultranagy felbontású képeket készíthetünk az anyagok egyes atomjairól és a sejtek belső struktúráiról. Az így kapott atomi szintű vagy mikro- és mezoszerkezeti képek felhasználhatók a minta tulajdonságainak és viselkedésének vizsgálatára. Ezt az anyagtudományban, az orvosbiológiai kutatásban, a minőségellenőrzésben és a hibaelemzésben használják. Az elektronok képalkotó sugárforrásként való használata nagyobb térbeli felbontást tesz lehetővé (több tíz pikométeres skálán), mint az optikai mikroszkópiában a fotonok segítségével elérhető felbontás (~200 nanométer). A felületi topográfia mellett a kristályszerkezetre, a kémiai összetételre és az elektromos tulajdonságokra vonatkozó információk is kinyerhetők az elektronmikroszkópia segítségével. Az elektronmikroszkópia két fő kategóriára osztható: pásztázó elektronmikroszkópia (SEM) és transzmissziós elektronmikroszkópia (TEM).  


Kapcsolódó műszaki cikkek

Kapcsolódó protokollok

További cikkek és protokollok keresése


A pásztázó elektronmikroszkópia (SEM) viszonylag kis teljesítményű elektronsugarat használ a képalkotáshoz és a mintával való kölcsönhatáshoz. Az elektrondetektorok azonosítják a másodlagos elektronokat a felszínen és a visszaszórt elektronokat a mélyebb régiókban. A másodlagos elektronok az elektronsugár és a minta atomjai közötti rugalmatlan kölcsönhatásokból keletkeznek. A visszaszórt elektronok az elektronsugár és a minta közötti rugalmas kölcsönhatás után keletkeznek. A SEM kevés vagy egyáltalán nem igényel mintaelőkészítést, és sokkal gyorsabb és kevésbé korlátozó, mint az elektronmikroszkópia más típusai. A nagyméretű (~200 milliméteres) minták közvetlenül leképezhetők, miután egy tartóra vagy csonkra rögzítették őket. A SEM általában energiadiszperzív röntgenspektroszkópiát (EDS vagy EDX) használ a mintán belüli elemeloszlás feltérképezésére. Az elektronsugár-indukált áram (EBIC) és a katodolumineszcencia (CL) további módszerek a minták kiváló minőségű képének és optoelektronikai tulajdonságainak elemzésére.

A transzmissziós elektronmikroszkópia (TEM) nagy energiájú elektronsugárral elektronokat küld át a mintán, hogy a lehető legnagyobb felbontású 2D-s képet készítsen. A nanoanyagok a TEM segítségével elemezhetőek, hogy feltárják szerkezetük és összetételük információit atomi szinten. A különböző típusú nanoanyagokhoz a megfelelő mintatartó (TEM rács) kiválasztása elengedhetetlen a legrészletesebb információk megszerzéséhez. Ha a minták túl vastagok, először elég vékonyra kell őket készíteni ahhoz, hogy az elektronok áthaladhassanak rajtuk, ideális esetben 100 nanométerre vagy annál kisebbre. Ezeket a TEM-mintákat ezután egy TEM rácsra szerelik, és ultranagy vákuum körülmények között, fókuszált, intenzív elektronsugárral vizsgálják. A TEM a mintán áthaladó elektronok szelektált területi diffrakcióját (SAD) használja fel, hogy kristályográfiai információkat szolgáltasson a minta anyagáról. Az elektron energiaveszteség-spektroszkópia (EELS) és az energiadiszperzív röntgenspektroszkópia (EDX) az atomösszetétel, a kémiai kötés, az elektronikus tulajdonságok és a helyi anyagvastagság mérésére szolgáló vizsgálati módszerek. 

A pásztázó transzmissziós elektronmikroszkópia (STEM) fókuszált elektronsugárral (jellemzően 0,05-0,2 nm-es foltmérettel) pásztázza át a mintát, hogy egyszerre végezze el a képalkotást és a spektroszkópiai térképezést, lehetővé téve a térbeli információk és a spektroszkópiai adatok közvetlen korrelációját.




A folytatáshoz jelentkezzen be

Az olvasás folytatásához jelentkezzen be vagy hozzon létre egy felhasználói fiókot.

Még nem rendelkezik fiókkal?