Analiz ak aplikasyon mikwoskòp elèktron nan nanomateryo
Kòm non an implique, yon mikwoskòp se yon enstriman ki itilize pou agrandi ti objè pou obsèvasyon. Atravè yon sistèm optik elèktron ki konpoze de twa lantiy elektwomayetik, se gwo bout bwa a elèktron konsantre nan yon ti travès elèktron nan apeprè plizyè nm iradyasyon sifas la nan moso tès la. Lantiy nan fen ekipe ak yon bobin optik, ki se sitou itilize devye gwo bout bwa a elèktron, pou ke li ka eskane espas ki genyen de dimansyon sou moso tès la, ak eskanè sa a senkronize ak optik la sou reyon katod (CRT) . Lè gwo bout bwa elèktron a frape elektwon segondè (elektron segondè) ak elektwon reflete yo eksite lè yo teste moso tès la. Lè detektè a detekte elektwon sa yo, siyal la voye bay CRT atravè anplifikatè a. Depi aktyèl la sou bobin nan optik senkronize ak aktyèl la nan tib la foto, siyal la pwodwi nan nenpòt ki pwen sou sifas la nan moso tès la koresponn ak tib la foto. Se poutèt sa, moso tès la Li se yon enstriman analyse ki ka eksprime topografi ak karakteristik sifas la youn pa youn pa mwayen D synchrone. Mikwoskòp elèktron yo divize an plizyè kalite, epi seleksyon ki apwopriye a fèt selon bezwen yo. Rezolisyon imaj la oswa agrandisman ki te pwodwi pa diferan teknoloji mikwoskòp diferan tou, tankou: mikwoskòp elèktron SEM optik, mikwoskòp elektwonik transmisyon TEM, mikwoskòp elektwonik transmisyon STM, mikwoskòp fòs atomik AFM, elatriye.
Pwopriyete materyèl yo nan moso tès la tou se yon pati trè enpòtan, fondamantalman detèmine pa twa faktè: konpozisyon estriktirèl ak lyezon, yo nan lòd yo obsève ti echèl la, ak Lè sa a, devlope mikwoskòp elèktron, zouti sa yo limite a sifas la nan materyèl la. , epi yo pa ka bay enfòmasyon entèn materyèl la. Konpozisyon estriktirèl ak enfòmasyon lyezon, men syantis materyèl yo dwe konnen konpozisyon estriktirèl la ak enfòmasyon lyezon andedan materyèl la, kidonk mikwoskòp elèktron transmisyon TEM la gen elektwon ki gen gwo enèji (100kM ~ 1MeV) pou kondwi gwo bout bwa a elèktron nan moso tès, atravè Apre echantiyon an, paske nan entèraksyon an enèji potansyèl Coulomb ant elektwon yo ak atòm yo andedan echantiyon an, pa gen okenn pèt nan enèji, ki se souvan ke yo rekonèt kòm fenomèn nan "dispersion elastik". Nou ka jwenn enfòmasyon sou mikrostruktur entèn ak estrikti atomik nan elektwon gaye elastik ak inelastik. Yo pral imajine elektwon ki gaye nan elastik ak inelastik sou plan imaj la atravè lantiy objektif la. Antre nan gwo bout bwa elèktron ak enèji diferan pral afekte volim nan moso tès la, ak relasyon an se pwopòsyonèl. Lè vòltaj la wo, kèk elektwon segondè soti anba a 0.2 μm soti nan sifas la (epesè nan fèy la mika). Se poutèt sa, li nesesè yo sèvi ak yon vòltaj pi ba yo obsève materyèl la polymère tankou nanomèt, se konsa yo pa pèdi enfòmasyon ki sou sifas la anwo, men peye atansyon sou efè a egzeyat sou moso nan tès ki pa kondiktif.
Enfliyans nan sifas la nan moso tès la sou EDS, si moso nan tès SEM tèt li se metal oswa gen bon konduktiviti, li ka dirèkteman detekte san tretman anvan. Sepandan, si se yon moun ki pa kondiktè, li dwe kouvwi ak yon fim metal ak yon epesè 50-200Å sou sifas la. Fim nan metal yo ta dwe respire kouvwi sou sifas la pou evite deranje sifas la nan moso tès la. Fim nan metal se anjeneral lò oswa Au. - Pd alyaj oswa platinum. Operasyon yo pi souvan itilize preparasyon moso tès yo enkli: koupe, netwaye, embedding, fanm k'ap pile, polisaj, ewozyon, kouch poud, plating lò, elatriye Gwo moso tès yo bezwen koupe nan gwosè apwopriye pou obsèvasyon, pandan y ap ti moso tès bezwen yo dwe. entegre pou obsèvasyon. Gen kèk prensip yo dwe peye atansyon a nan preparasyon an nan moso tès SEM: pozisyon yo dwe analize yo ta dwe revele, konduktiviti nan sifas la ta dwe bon, chalè ki reziste, likid oswa jèl ki tankou sibstans yo ta dwe genyen pou evite volatilizasyon, sifas ki pa kondiktif yo ta dwe plake ak lò, paske nou pa ka detèmine eleman yo materyèl Sous la, pwopòsyon siyal la ki te pwodwi pa elektwon yo backscatered, analize kalitatif ak quantitatively pa analize karakteristik yo pibliye pa moso tès la.
Yon lòt mikwoskòp elèktron, TEM, pa ka sèlman obsève estrikti nan debwatman nan kristal la ak apre pwosesis ak tretman chalè, men tou, dirèkteman obsève fòmasyon nan kristal segondè, viraj, rkristalizasyon, ranpe, ak debwatman nan kristal multifaz. Anpil fenomèn ki gen rapò ak pwopriyete mekanik sibstans yo, tankou entèraksyon ak presipite, gwo bout bwa elèktron a reyaji ak moso tès la, fòme yon modèl diffraction sou plan backfocal la apre lantiy objektif la, epi jenere yon imaj agrandi sou D la. avyon. . Lè w ap opere yon mikwoskòp elèktron, glas entèmedyè a souvan konsantre sou plan fokal la oswa plan D 'dèyè lantiy objektif la pa chanje aktyèl la nan glas entèmedyè a, ak Lè sa a, modèl la diffraction oswa imaj agrandi yo obsève respektivman. De imaj ki te pwodwi pa kondisyon diffraction diferan nan divès pati pyès tès la iradyasyon pa gwo bout bwa elèktron yo se imaj jaden klere ak imaj jaden nwa. Diferans ki genyen ant yo se ke ouvèti a nan lantiy objektif la bloke gwo bout bwa a Elektwon (oswa gwo bout bwa a elektwon dirèk), sèlman kite gwo bout bwa a elektwon dirèk pase nan D (gwo bout bwa difraksyon elèktron), obsève ak foto estrikti nan twa dimansyon oswa tranch sou la. sifas nan moso tès la, espesyalman apwopriye pou rechèch la nan echantiyon byolojik, men ak elèktron Tire nan objè, revele eta entèn yo. TEM ka analize karakteristik osi piti ke 1 Å, depi echantiyon an dwe koupe ak yon epesè ki pa depase 1000 Å. Se poutèt sa, TEM pa ka prezante yon imaj agrandi nan yon moustik, men li ka revele viris la kache nan selil ensèk yo.
