Het gebruik en de kenmerken van transmissie-elektronenmicroscopen
Transmissie-elektronenmicroscoop (TEM) is een microscoop met hoge- resolutie die wordt gebruikt om de interne structuur van een monster te observeren. Het maakt gebruik van een elektronenstraal om het monster te penetreren en een geprojecteerd beeld te vormen, dat vervolgens wordt geïnterpreteerd en geanalyseerd om de microstructuur van het monster zichtbaar te maken.
1. Elektronische bron
TEM maakt gebruik van elektronenstralen in plaats van lichtstralen. De transmissie-elektronenmicroscoop uit de Talos-serie die is uitgerust in het Jifeng Electronics MA Laboratory maakt gebruik van elektronenkanonnen met ultra-hoge helderheid, terwijl de transmissie-elektronenmicroscoop met sferische aberratie HF5000 gebruikmaakt van elektronenkanonnen met een koud veld.
2. Vacuümsysteem
Om interactie tussen de elektronenbundel en het gas te voorkomen voordat het door het monster gaat, moet de gehele microscoop onder hoogvacuümomstandigheden worden gehouden.
3. Transmissiemonster
Het monster moet transparant zijn, wat betekent dat de elektronenbundel erin kan doordringen, ermee kan interageren en een geprojecteerd beeld kan vormen. Gewoonlijk varieert de dikte van het monster van nanometers tot submicrons. Jifeng Electronics is uitgerust met tientallen FIB's uit de Helios 5-serie voor het bereiden van ultradunne TEM-monsters van hoge-kwaliteit.
4. Elektronisch transmissiesysteem
De elektronenbundel wordt gefocusseerd via een transmissiesysteem. Deze lenzen zijn vergelijkbaar met die in optische microscopen, maar vanwege de veel kortere golflengte van elektronen in vergelijking met lichtgolven zijn de ontwerp- en productievereisten voor lenzen hoger.
5. Als een vliegtuig
Nadat de elektronenbundel door het monster is gegaan, komt hij in een beeldvlak terecht. Op dit vlak wordt de informatie van de elektronenbundel omgezet in een beeld en opgevangen door de detector.
6. Detector
De meest voorkomende detectoren zijn fluorescentieschermen, CCD-camera's (Charge Coupled Device) of CMOS-camera's (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Wanneer de elektronenbundel interageert met het fluorescerende scherm op het beeldvlak, wordt zichtbaar licht gegenereerd, waardoor een geprojecteerd beeld van het monster wordt gevormd, dat gewoonlijk wordt gebruikt voor het zoeken naar monsters. Vanwege het feit dat fluorescerende schermen in een donkere kamer moeten worden gebruikt en niet gebruiksvriendelijk zijn-, installeren fabrikanten nu een camera boven de zijde van het fluorescerende scherm, waardoor TEM-operators het scherm in een heldere omgeving kunnen observeren om naar monsters te zoeken, de as van de band te kantelen en andere bewerkingen uit te voeren. Deze onopvallende verbetering vormt de basis voor het bereiken van menselijke-machinescheiding.
