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
مبرد، کندانسور، چگالنده یا لوله تقطیر یکی از وسایل پرکاربرد در آزمایشگاه است که معمولا برای خالص سازی مایعات استفاده میشود. در مقاله پیشرو به معرفی مبرد، انواع آن و کاربردهای آن خواهیم پرداخت. مبرد وسیله ای است که به کمک آن، گازها را میعان میکنند. گاز مورد نظر وارد کندانسور شده و با قرارگیری […]
متیل اورانژ(Methyle Orange) یا هلیانتین یکی از مواد شیمیایی است که عمدتا در تیتراسیون(تعیین غلظت یک محلول مجهول) به عنوان شناساگر pH مورد استفاده قرار میگیرد. در مقاله پیش رو به معرفی این ماده و کاربردهای آن میپردازیم. متیل اورانژ در محلول های اسیدی به رنگ قرمز و در محلول های بازی به رنگ زرد […]
پلی اتیلن گلایکول یکی از ترکیبات بسیار پر استفاده در داروسازی است. این ماده در عمده داروها مورد استفاده قرار می گیرد. در مقاله پیش رو به کاربرد این ماده در درمان یبوست خواهیم پرداخت. به هیچ عنوان بر اساس تشخیص خودتان از پلی اتیلن گلیکول برای درمان استفاده نکنید و قبل از استفاده حتما […]
رسوب دهی شیمیایی بخار (Chemical Vapor Deposition) از ابتدا به عنوان یک راه موثر برای ساخت طیف وسیعی از قطعات و محصولات به عنوان یک فرآیند تولید جدید در چندین بخش صنعتی شامل صنعت نیمه هادی، صنعت سرامیک و غیره توسعه داده شده است. روش فوق بر اثر تلاش زیاد محققان دانشگاهی و صنعت […]