היישומים והמאפיינים העיקריים של מיקרוסקופים אלקטרונים שידור
מיקרוסקופ אלקטרונים להעברה (TEM) הוא מיקרוסקופ ברזולוציה גבוהה- המשמש לצפייה במבנה הפנימי של דגימה. הוא משתמש בקרן אלקטרונים כדי לחדור לדגימה וליצור תמונה מוקרנת, אשר לאחר מכן מתפרשת ומנתחת כדי לחשוף את המיקרו-מבנה של הדגימה.
1. מקור אלקטרוני
TEM משתמש בקרני אלקטרונים במקום בקרני אור. מיקרוסקופ אלקטרוני ההולכה מסדרת Talos המצויד במעבדת MA Jifeng Electronics משתמש בתותחי אלקטרונים בבהירות אולטרה-גבוהה, בעוד שמיקרוסקופ האלקטרונים להעברה כדורית HF5000 משתמש ברובי אלקטרונים בשדה קר.
2. מערכת ואקום
על מנת למנוע אינטראקציה בין אלומת האלקטרונים לגז לפני מעבר דרך המדגם, יש לשמור על המיקרוסקופ כולו בתנאי ואקום גבוהים.
3. מדגם שידור
הדגימה חייבת להיות שקופה, כלומר אלומת האלקטרונים יכולה לחדור אליה, ליצור איתה אינטראקציה וליצור תמונה מוקרנת. בדרך כלל, עובי המדגם נע בין ננומטרים עד תת-מיקרונים. Jifeng Electronics מצוידת בעשרות מכשירי FIB מסדרת Helios 5 להכנת דגימות TEM דקות-באיכות גבוהה במיוחד.
4. מערכת שידור אלקטרונית
אלומת האלקטרונים ממוקדת דרך מערכת שידור. עדשות אלו דומות לאלו שבמיקרוסקופים אופטיים, אך בשל אורך הגל הקצר בהרבה של אלקטרונים בהשוואה לגלי אור, דרישות התכנון והייצור לעדשות גבוהות יותר.
5. כמו מטוס
לאחר מעבר דרך המדגם, קרן האלקטרונים נכנסת למישור תמונה. במישור זה, המידע של אלומת האלקטרונים מומר לתמונה ונלכד על ידי הגלאי.
6. גלאי
הגלאים הנפוצים ביותר הם מסכי פלורסנט, מצלמות CCD (Charge Coupled Device) או מצלמות CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). כאשר אלומת האלקטרונים מקיימת אינטראקציה עם מסך הפלורסנט במישור התמונה, נוצר אור גלוי, ויוצר תמונה מוקרנת של הדגימה, המשמשת בדרך כלל לחיפוש דגימות. בשל העובדה שצריך להשתמש במסכי פלורסנט בסביבת חדר חשוך ואינם ידידותיים למשתמש-, היצרנים מתקינים כעת מצלמה מעל צד המסך הפלורסנט, מה שמאפשר למפעילי TEM לצפות בתצוגה בסביבה בהירה כדי לחפש דוגמאות, להטות את ציר החגורה ולבצע פעולות אחרות. השיפור הבלתי בולט הזה הוא הבסיס להשגת הפרדת-מחשב אנושית.
7. צור תמונה
כאשר אלומת האלקטרונים עוברת דרך המדגם, היא מקיימת אינטראקציה עם האטומים ומבנה הגביש שבתוך המדגם, מתפזרת וסופגת. בהתבסס על אינטראקציות אלו, עוצמת אלומת האלקטרונים תיצור תמונה במישור התמונה. תמונות אלו הן כולן תמונות הקרנה דו-מימדיות, אך המבנה הפנימי של המדגם הוא לרוב תלת-ממדי, ולכן יש להקדיש לכך תשומת לב מיוחדת בעת ניתוח המידע המפורט בתוך המדגם.
8. ניתוח והסבר
על ידי התבוננות וניתוח תמונות, החוקרים יכולים להבין את המידע המיקרו-מבנה של המדגם, כגון מבנה הגביש, פרמטרי הסריג, פגמי גבישים, סידור אטומי וכו'. לג'יפנג צוות ניתוח חומרים מקצועי שיכול לספק ללקוחות פתרונות מלאים לניתוח תהליכים ודוחות ניתוח חומרים מקצועיים.
