Technické články

Transmisní elektronová mikroskopie (TEM): Přehled základních znalostí

2025-03-18

Přenosová elektronová mikroskopie (TEM)je nepostradatelným výzkumným nástrojem v oborech, jako je věda o materiálech a nanotechnologie. Pro vědce, kteří jsou v TEM nové, je pochopení jeho základních principů a operací zásadní pro efektivní využití tohoto zařízení. Testování TEM se zaměřuje hlavně na charakteristiky mikrostruktury materiálů, včetně distribuce prvků, složení fáze, krystalových defektů atd. Tyto vlastnosti se projevují na mikroskopické úrovni jako velikost, tvar, distribuce různých fázových zrn, jakož i hustoty a distribuce krystalových defektů. Prostřednictvím TEM mohou vědci získat hlubší pochopení vnitřní struktury materiálů, čímž se vyhodnotí jejich vlastnosti a potenciální aplikace.


Ve srovnání s jinými analytickými nástroji, jako jsou spektrometry, rentgenové difraktometry atd., Největší výhodou TEM je jeho ultra vysoké prostorové rozlišení. TEM může nejen detekovat elementární složení materiálů, ale také analyzovat krystalovou strukturu na atomové úrovni a dosáhnout pozorování in-situ. Tato schopnost dělá TEM nenahraditelným nástrojem ve výzkumu nanočástic. Jako instituce testování a analýzy třetích stran, která poskytuje testování, identifikaci, certifikaci a výzkumné a vývojové služby, má společnost Jinjian Laboratory nejen profesionální technický tým, ale je také vybavena pokročilým testovacím zařízením, aby vám poskytl přesné testovací služby TEM.


Důvodem, proč TEM může dosáhnout vysokého rozlišení atomové úrovně, je ten, že používá jako zdroj osvětlení vysokorychlostní elektronový paprsek s extrémně krátkou vlnovou délkou. Rozlišení běžných optických mikroskopů je omezeno vlnovou délkou osvětlového paprsku, zatímco vlnová délka elektronového paprsku je mnohem kratší než viditelné světlo, takže rozlišení TEM je mnohem vyšší než u tradičních mikroskopů. Kromě toho dualita vlnových částic elektronových paprsků umožňuje TEM dosáhnout atomové úrovně zobrazování materiálů.


ZákladníStruktura a funkce TEM


Základní struktura TEM zahrnuje klíčové komponenty, jako je elektronová pistole, kondenzátor, stadium vzorku, objektiv objektivu, střední zrcadlo a projekční zrcadlo. Elektronová pistole generuje vysokorychlostní elektronový paprsek, který je zaostřen kondenzátorovou čočkou. Stadium vzorku nese a přesně umístí vzorek a objektiv objektivu a střední zrcadlo dále zvětšují obraz vzorku. Projekční zrcadlo promítá zvětšený obraz na fluorescenční obrazovku nebo detektor. Kolaborativní práce těchto složek umožňuje TEM dosáhnout zobrazování a analýzy vzorků s vysokým zvětšením.

TEM má hlavně tři pracovní režimy: zobrazovací režim zvětšení, režim elektronové difrakci a režim přenosu skenování (STEM). V režimu zobrazování zvětšení je TEM podobný tradičním optickým mikroskopům, aby se získal morfologický obraz vzorku; V režimu difrakční difrakce Electron zachycuje TEM difrakční vzorec vzorku, což odráží jeho krystalovou strukturu; V režimu STEM, TEM skenuje bod vzorku po bodě zaostřením elektronového paprsku a shromažďuje signály s detektorem, aby se dosáhlo zobrazování s vyšším rozlišením.



Rozdíly v TEM zobrazování: jasné pole, obraz tmavého pole, obrázek středního tmavého pole

Obrázek jasného pole: umožňuje pouze přenosovanému paprsku projít objektivní clonou pro zobrazování a zobrazovat celkovou strukturu vzorku.

Obrázek tmavého pole a obrazu středního pole: Specifické difrakční paprsky procházejí objektivním otvorem a obraz středního tmavého pole zdůrazňuje zobrazování difrakčního paprsku podél směru osy přenosu, obvykle s lepší kvalitou zobrazování.

Aberace TEM jsou hlavními faktory, které omezují rozlišení elektronových mikroskopů, včetně sférické aberace, chromatické aberace a astigmatismu. Sférická aberace je způsobena rozdílem v refrakční síle elektronů ve středu a okrajových oblastech magnetické čočky, chromatická aberace je způsobena rozptylem elektronové energie a astigmatismus je způsoben neasymetrickou povahou magnetického pole. Difrakční rozdíl je způsoben fraunhoferovým difrakčním účinkem na cloně.


Kontrastní typ TEM


Kontrast TEM je způsoben rozptylem generovaným interakcí mezi elektrony a hmotou, včetně kontrastu tloušťky, difrakčního kontrastu, fázového kontrastu a z-kontrastu. Kontrast tloušťky: Odrážení povrchových charakteristik a morfologických rysů vzorku způsobené rozdíly v atomovém počtu a tloušťkou různých mikro oblastí vzorku. Difrakční kontrast: Vzhledem k různým krystalografickým orientacím ve vzorku, které odpovídají různým Braggovým podmínkám, se difrakční intenzita liší od místa k místu. Fázový kontrast: Když je vzorek dostatečně tenký, fázový rozdíl vlny elektronového paprsku proniká do vzorku vytváří kontrast, což je vhodné pro zobrazování s vysokým rozlišením. Z-Contrast: V režimu STEM je jas obrazu úměrný čtverci atomového čísla a je vhodný pro pozorování rozdělení prvků. Zvládnutím těchto základních znalostí mohou uživatelé TEM efektivněji využívat tento nástroj pro mikrostrukturní analýzu materiálů.


Sat Nano je nejlepším dodavatelem nanočástic a mikro částic v Číně, můžeme nabídnoutkovový prášek, prášek karbidu, oxidový prášekaSlitická prášek, pokud máte nějaký dotaz, neváhejte nás kontaktovat na adrese sales03@satnano.com





8613929258449
sales03@satnano.com
X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept