Kính hiển vi điện tử truyền qua hạt nano (TEM) là một kỹ thuật kính hiển vi quan trọng được sử dụng rộng rãi để quan sát và mô tả cấu trúc cũng như hình thái của các hạt và vật liệu có kích thước nano.
TEM sử dụng chùm tia điện tử năng lượng cao để quan sát các chi tiết hiển vi của mẫu qua các lát mỏng. Trong TEM, chùm tia điện tử được tập trung qua hệ thống thấu kính và sau đó đi qua mẫu, tương tác với các nguyên tử hoặc phân tử trong mẫu. Bằng cách thu thập thông tin về chùm tia điện tử truyền qua, có thể thu được hình ảnh có độ phân giải cao và mẫu nhiễu xạ của mẫu, từ đó tiết lộ cấu trúc và thành phần bên trong của mẫu.
Sau đây là các bước chung để sử dụng TEM để kiểm tra mẫu:
1. Chuẩn bị mẫu: Đầu tiên cần chuẩn bị mẫu cần thử thành những lát mẫu đủ mỏng. Các phương pháp chuẩn bị phổ biến bao gồm cắt cơ học, mài ion, lắng đọng ly tâm và cắt chùm ion tập trung (FIB).
2. Nạp mẫu: Đặt các lát mẫu đã chuẩn bị lên giá đỡ mẫu TEM và đảm bảo chúng cố định và ổn định.
3. Cài đặt thiết bị: Đặt các tham số như điện áp gia tốc, chức năng lấy nét và căn chỉnh cần thiết cho TEM. Thông thường, cần phải chọn cài đặt và chế độ ống kính thích hợp để có được thông tin hình ảnh cần thiết.
4. Quan sát và điều chỉnh: Lắp giá đỡ mẫu vào máy TEM và quan sát mẫu bằng thị kính hoặc kính hiển vi. Dưới độ phóng đại thích hợp, hãy quan sát xem hình thái và cấu trúc của mẫu có đáp ứng yêu cầu hay không, đồng thời điều chỉnh và tối ưu hóa khi cần thiết.
5. Chụp ảnh: Chọn cài đặt ống kính và thời gian phơi sáng thích hợp để chụp ảnh mẫu có độ phân giải cao thông qua hệ thống TEM. Hình ảnh từ các khu vực và góc độ khác nhau có thể được thu thập để có được thông tin toàn diện hơn.
6. Phân tích dữ liệu: Phân tích và giải thích ảnh TEM, bao gồm đo kích thước hạt, hình thái bề mặt, cấu trúc tinh thể, v.v. Phân tích phổ năng lượng tương ứng và phân tích mô hình nhiễu xạ cũng có thể được tiến hành để thu được thông tin về thành phần nguyên tố và cấu trúc tinh thể.
TEM là kỹ thuật kính hiển vi có độ phân giải cao thường được sử dụng để nghiên cứu các hạt nano, vật liệu nano, cấu trúc nano, v.v. Nó có thể cung cấp khả năng quan sát và phân tích chi tiết ở cấp độ nano, đóng vai trò quan trọng trong việc tìm hiểu các đặc tính cấu trúc của vật liệu, hình thái và thành phần của hạt nano cũng như nghiên cứu các hiện tượng ở cấp độ nano.
