میکروسکوپ الکترونی عبوری روبشی(میکروسکوپ STEM)، اصول اولیه ی میکروسکوپ الکترونی عبوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی را با یکدیگر ترکیب میکند و میتواند قابلیتی از هر دو نوع میکروسکوپ باشد. مانند TEM، STEM به نمونههای خیلی نازک احتیاج دارد و از الکترونهای عبوری از نمونه استفاده میکند. یکی از برتریهای اصولی آن نسبت به TEM قابلیت استفاده از سیگنالهایی است که TEM توانایی استفاده از آنها را ندارد. مانند: الکترونهای ثانویه، الکترونهای بازگشتی، مشخصه یابی پرتو X و EELS)Electron Energy Loss Spectrometry )
همانند SEM در STEM یک دسته پرتوی متمرکز شده سطح را روبش میکند و فعل و انفعالات بین پرتوهای الکترونی و اتمهای نمونه، سیگنالهای مختلفی را منتشر میکند که در آن قدرت هر کدام از سیگنالها بیانگر روشنایی یا تاریک بودن آن مکان در تصویر هستند. برتری اولیه آن نسبت به SEMهای موجود، بهبود در قدرت تفکیک است.
به طور خاص STEM برای ADF(Annular Dark Field) و EELS(طیف سنجی انرژی تلفشده الکترونها) استفاده میشود. روش تصویربرداری ADF به این دلیل مهم است که عدد اتمی(Z) را نشان میدهد.
در ادامه آشکارسازهای مختلفی که در STEM استفاده میشوند، مورد بررسی قرار میگیرند:
الکترونهای بازگشتی(Scattered Beam Electrons)
در یک نمونهی بالک SEM، الکترونهایی که در اثر برخورد با هسته اتمهای نمونه، تفرق الاستیک پیدا کنند، مستقیما از نمونه باز میگردند و تشکیل سیگنال الکترونهای بازگشتی(Back Scattered Electrons) میدهند. اما در STEM بدلیل ضخامت بسیار نازک نمونه، الکترونهای پس از برخورد به نمونه، از آن عبور کرده و در یک زاویه نسبتا بزرگ تفرق پیدا میکنند این الکترونها توسط یک آشکارساز HADDF(High Angle Annular Dark Field) شناسایی میشوند. همانطور که در بالا اشاره شد، از این الکترونها برای بررسی عدد اتمی(Z) استفاده میشود.
میکروآنالیز پرتو X
الکترونهایی که نمونه را بمبباران میکنند، باعث تولید پرتو X از نمونه میشوند. میکروآنالیز پرتو X از آشکارساز EDX برای شمارش و مشخصهیابی امواج X بر اساس انرژی آنها و همچنین آشکارساز WDX برای شمارش و مشخصه یابی امواج X بر اساس طول موج آنها استفاده میکند.
طیفسنجی انرژی تلفشده الکترونها EELS )Electron Energy Loss Spectrometry)
در این روش مقدار انرژی طلف شده در فعلوانفعالات با نمونه بررسی میشود. این آشکارساز اطلاعاتی در مورد اتم های سطحی، شامل هویت عنصری، پیوندهای شیمیایی، نوار ظرفیت و رسانش، خواص الکترونیکی، خواص سطحی و … بدست میدهد.
در تصویر سمت چپ یک تصویر میدان روشن از نانولههای چند جدارهی کربنی که در جدارههای آنها ید قرارگرفته است مشاهده میشود. تصویر سمت راست آن، تصویر کنتراست عدد اتمی همان نمونه است.
منابع:
https://www.fei.com/introduction-to-electron-microscopy/stem/
z-contrast scanning transmission electron microscopy, S.J.PENNYCOOK AND P.D.NELLIST
مقدمه: طرح اعتبار خرید مواد شیمیایی، ظروف، تجهیزات و خدمات آنالیز بدون نیاز به تسویه آنی، یکی از طرح های مصوب در شرکت توسعه مهندسی الماس واره دانش جهت کمک به پیشبرد و همچنین رفع موانع پژوهش می باشد. نتایج این طرح با توجه به مطالعه میدانی از اساتید و دانشجویان دانشگاه های مختلف در […]
آب مقطر به آب خالص می گویند. این آب فاقد ناخالصی است و کاربردهای زیادی دارد که در مقاله پیش رو به معرفی آب مقطر و انواع آن خواهیم پرداخت. واژه “مقطر” هم خانواده واژه تقطیر است. آب مقطر به آبی گفته می شود که روی آن عملیات تقطیر انجام شده باشد. به طور کلی […]
دستگاه آب مقطرگیری یا دستگاه تقطیر، دستگاهی است که در چند مرحله، آب شور و آب های معمولی را به آب خالص و آزمایشگاهی تبدیل می کند. طرز کار دستگاه آب مقطرگیری در این دستگاه آب به وسیله گرمایی که به آن داده شده، تبدیل به بخار می گردد. این عمل باعث می شود که […]
مغناطیسسنج نمونه ارتعاشی دستگاه مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی یا به اختصار “VSM”(Vibrating Sample Magnetometer) جهت اندازهگیری خواص مغناطیسی مواد به کار گرفته می شود. رفتار مغناطیسی مواد مختلف دیامغناطیس، پارامغناطیس، فرومغناطیس و غیره، در شکلهای مختلف پودر، جامد، فیلم نازک، تک بلور، مایع و غیره، به کمک VSM با رسم منحنی پسماند، قابل اندازهگیری […]