Kính hiển vi điện tử truyền tải (TEM)là một công cụ nghiên cứu không thể thiếu trong các lĩnh vực như khoa học vật liệu và công nghệ nano. Đối với các nhà nghiên cứu mới sử dụng TEM, việc hiểu các nguyên tắc và hoạt động cơ bản của nó là rất quan trọng để sử dụng hiệu quả thiết bị này. Thử nghiệm TEM chủ yếu tập trung vào các đặc tính cấu trúc vi mô của vật liệu, bao gồm phân phối phần tử, thành phần pha, khiếm khuyết tinh thể, v.v. Thông qua TEM, các nhà nghiên cứu có thể có được sự hiểu biết sâu sắc hơn về cấu trúc nội bộ của vật liệu, do đó đánh giá tính chất và ứng dụng tiềm năng của chúng.
So với các dụng cụ phân tích khác như máy quang phổ, nhiễu xạ tia X, v.v., lợi thế lớn nhất của TEM là độ phân giải không gian cực cao của nó. TEM không chỉ có thể phát hiện thành phần nguyên tố của vật liệu, mà còn phân tích cấu trúc tinh thể ở cấp độ nguyên tử, đạt được quan sát tại chỗ. Khả năng này làm cho TEM trở thành một công cụ không thể thay thế trong nghiên cứu nano. Là một tổ chức phân tích và thử nghiệm của bên thứ ba cung cấp thử nghiệm, nhận dạng, chứng nhận và dịch vụ nghiên cứu và phát triển, Phòng thí nghiệm Jinjian không chỉ có một nhóm kỹ thuật chuyên nghiệp, mà còn được trang bị thiết bị thử nghiệm nâng cao để cung cấp cho bạn các dịch vụ thử nghiệm TEM chính xác.
Lý do tại sao TEM có thể đạt được độ phân giải cao cấp nguyên tử là vì nó sử dụng chùm electron tốc độ cao với bước sóng cực ngắn làm nguồn chiếu sáng. Độ phân giải của kính hiển vi quang học thông thường bị giới hạn bởi bước sóng của chùm tia chiếu sáng, trong khi bước sóng của chùm electron ngắn hơn nhiều so với ánh sáng nhìn thấy được, do đó độ phân giải của TEM cao hơn nhiều so với kính hiển vi truyền thống. Ngoài ra, tính hai mặt của hạt sóng của chùm electron cho phép TEM đạt được hình ảnh mức độ nguyên tử của vật liệu.
Cơ bảncấu trúc và chức năng của TEM
Cấu trúc cơ bản của TEM bao gồm các thành phần chính như súng electron, bình ngưng, giai đoạn mẫu, ống kính khách quan, gương trung gian và gương chiếu. Súng điện tử tạo ra một chùm electron tốc độ cao, được tập trung bởi một ống kính ngưng tụ. Giai đoạn mẫu mang và định vị chính xác mẫu, và ống kính khách quan và gương trung gian làm tăng thêm hình ảnh của mẫu. Gương chiếu chiếu hình ảnh phóng to lên màn hình hoặc máy dò huỳnh quang. Công việc hợp tác của các thành phần này cho phép TEM đạt được hình ảnh và phân tích độ phóng đại cao của các mẫu.
TEM chủ yếu có ba chế độ làm việc: chế độ hình ảnh phóng đại, chế độ nhiễu xạ electron và chế độ truyền quét (gốc). Trong chế độ hình ảnh phóng đại, TEM tương tự như kính hiển vi quang học truyền thống để có được hình ảnh hình thái của mẫu; Trong chế độ nhiễu xạ electron, TEM thu được mẫu nhiễu xạ của mẫu, phản ánh cấu trúc tinh thể của nó; Trong chế độ STEM, TEM quét từng điểm mẫu bằng cách tập trung chùm tia điện tử và thu thập tín hiệu với máy dò để đạt được hình ảnh độ phân giải cao hơn.
Sự khác biệt trong hình ảnh TEM: Hình ảnh trường sáng, hình ảnh trường tối, hình ảnh trường tối trung tâm
Hình ảnh trường sáng: Chỉ cho phép chùm tia truyền đi qua khẩu độ khách quan để chụp ảnh, hiển thị cấu trúc tổng thể của mẫu.
Hình ảnh trường tối và hình ảnh trường tối trung tâm: Các chùm nhiễu xạ cụ thể đi qua khẩu độ khách quan và hình ảnh trường tối trung tâm nhấn mạnh hình ảnh của chùm nhiễu xạ dọc theo hướng trục truyền, thường có chất lượng hình ảnh tốt hơn.
Quang cầu của TEM là các yếu tố chính hạn chế độ phân giải của kính hiển vi điện tử, bao gồm quang sai hình cầu, quang sai màu và loạn thị. Khâu quang hình cầu được gây ra bởi sự khác biệt về công suất khúc xạ của các electron ở vùng trung tâm và cạnh của ống kính từ tính, quang sai màu là do sự phân tán của năng lượng electron và độ loạn thị là do tính chất không đối xứng của từ trường. Sự khác biệt nhiễu xạ là do hiệu ứng nhiễu xạ fraunhofer ở khẩu độ.
Loại tương phản của tem
Sự tương phản của TEM là do sự tán xạ được tạo ra bởi sự tương tác giữa các electron và vật chất, bao gồm độ tương phản độ dày, độ tương phản nhiễu xạ, độ tương phản pha và tương phản Z. Độ dày tương phản: phản ánh các đặc tính bề mặt và các đặc điểm hình thái của mẫu, gây ra bởi sự khác biệt về số lượng nguyên tử và độ dày của các vùng vi mô khác nhau của mẫu. Độ tương phản nhiễu xạ: Do các hướng tinh thể khác nhau trong mẫu, phù hợp với các điều kiện Bragg khác nhau, cường độ nhiễu xạ thay đổi từ nơi này sang nơi khác. Độ tương phản pha: Khi mẫu đủ mỏng, sự khác biệt pha của sóng chùm electron xâm nhập vào mẫu tạo ra độ tương phản, phù hợp cho hình ảnh độ phân giải cao. Tương tự Z: Ở chế độ thân, độ sáng hình ảnh tỷ lệ thuận với bình phương số nguyên tử và phù hợp để quan sát phân phối phần tử. Bằng cách làm chủ những kiến thức cơ bản này, người dùng TEM có thể sử dụng hiệu quả hơn công cụ này để phân tích cấu trúc vi mô.
Sat Nano là nhà cung cấp tốt nhất hạt nano và hạt vi mô ở Trung Quốc, chúng tôi có thể cung cấpBột kim loại, Bột cacbua, Bột oxitVàBột hợp kim, nếu bạn có bất kỳ yêu cầu nào, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi tại sales03@satnano.com
