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如何用TEM-EDS打开原子级微观“新世界”?

发布时间:2022-09-29 16:55    浏览次数:76
对于微观世界的认知,我们熟知的光学显微镜可实现千余倍的形貌观察;当分辨率需要提高到微米或者纳米级别时,光学显微镜不再适用。而随着电子显微镜的出现,人类如今已经可以进行原子级别的观察。
透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,简称TEM),是利用高能电子束充当照明光源而进行放大成像的大型显微分析设备,分辨率可达到0.2nm左右。
图片来源于JEOL官网

原理
透射电镜通常采用热阴极电子枪来获得电子束作为照明源。热阴极发射的电子,在阳极加速电压的作用下,高速穿过阳极孔,然后被聚光镜会聚成具有一定直径的束斑照到样品上。具有一定能量的电子束与样品发生作用后,产生反应样品微区厚度、平均原子序数、晶体结构或位向差别的多种信息。
通过X射线能谱仪(EDS)测量电子与试样相互作用所产生的特征X射线的波长(频率)与强度,从而可对微小区域所含元素进行定性或定量分析。
 
应用举例
可使用TEM进行形貌/尺寸、膜层、EDS元素分析(定性、定量、线分布、面分布)等,目前被广泛用于材料、化学、生物、医学、地质等各类领域。
 
01微观形貌
通过TEM对粉末进行拍摄,可表征样品颗粒大小,并得到纳米级别的颗粒形貌图: