آنالیز TEM

 آنالیز TEM چیست؟

میکروسکوپ های الکترونی عبوری ابزارهایی ویژه در مشخص نمودن ساختار و مورفولوژی مواد محسوب می شوند که مطالعات ریزساختاری مواد را با قدرت تفکیک بالا و بزرگنمایی خیلی زیاد امکان پذیر می سازند. علاوه بر این از این میکروسکوپ ها جهت مطالعات ساختارهای بلوری، تقارن، جهت گیری و نواقص بلوری می توان استفاده نمود. این موارد سبب شده است که TEM امروزه به یک ابزار بسیار مهم در بسیاری از تحقیقات پیشرفته فیزیک، شیمی، بلورشناسی، علم مواد و زیست شناسی شناخته شود. این میکروسکوپ در دو حالت میدان روشن (Bright Field) و میدان تاریک (Dark Field) تصویر برداری می کند که هر کدام می تواند اطلاعات متفاوتی را به استفاده کننده ارایه کند. همچنین قابلیت دیگر این میکروسکوپ علاوه بر تصویربرداری، تشکیل الگوی پراش الکترونی از سطوح دلخواه (SAED:Selected Area Electron Diffraction) است که با تحلیل آن می توان اطلاعات مناسبی از ساختار بلوری و ترکیب فازهای موجود دست یافت.

 

 

 

میکروسکوپ الکترونی عبوری مشابه میکروسکوپ الکترونی روبشی همانطور که در شکل هم نشان داده شده است، از تفنگ الکترونی و مجموعه‌ای از عدسی‌ها و روزنه‌های الکترومغناطیسی تشکیل شده است. با توجه به گوناگونی مفاهیم مرتبط با رفتار بین نمونه و الکترون، تکنیک های متعددی مرتبط با کار میکروسکوپ الکترونی عبوری وجود دارد. بر این اساس و جهت تصویرسازی در  TEM، در ابتدا یک الگو با استفاده از پرتوهای عبوری و یا پراکنده شده، تهیه شده و سپس تحت تاثیر عدسی های مناسب به منظور به دست آوردن تصویری با کنتراست بالا قرار می گیرد. این فرایند انتخاب پرتو، تکنیک هایی مانند اندازه گیری های میدان روشن و میدان تاریک و تصویربرداری با رزلوشن بالا (HR-TEM) را از یکدیگر تفکیک می کند.

در حالت میدان روشن تنها از پرتوهایی که از مسیر اولیه خود منحرف نشده ­اند برای تهیه تصویر استفاده می‌شود. در این حالت الکترون­ هایی که از مسیر اولیه خود منحرف شده ­اند (الکترون­های پراشیده)، در تولید تصویر دخالتی ندارند و درنهایت وضوح تصویر افزایش می‌یابد.

شکل زیر پرتوهای مورد استفاده در تصویربرداری در حالت میدان روشن و میدان تاریک را نشان می‌دهد. همان­طور که در شکل نیز مشخص است برای این­که به الکترون­هایی که از مسیر اولیه خود منحرف نشده­اند، اجازه عبور داده نشود، از یک دریچه استفاده می­شود. مکان این دریچه قابل تنظیم است و می­توان آن را طوری تنظیم کرد که یا فقط الکترون­های منحرف نشده و یا فقط الکترون­های منحرف شده، عبور کنند. مناطقی از نمونه که ضخامت بیشتر و یا چگالی بالاتری داشته باشند، الکترون­ها را با شدت بالاتری منحرف می­کنند و الکترون­های منحرف نشده از انرژی کمتری برخوردار خواهند بود. پس این نواحی در تصویر تاریک­تر دیده می­شوند. نام­گذاری میدان روشن به این دلیل است که در صورتی­که نمونه‌ای وجود نداشته باشد، تصویری با زمینه روشن دیده خواهد شد.

 

 

 

 

در حالت میدان تاریک از پرتوهای منحرف شده از نمونه برای تصویربرداری مورد استفاده قرار می‌گیرند. نام­گذاری میدان تاریک به این دلیل است که در صورتی­که نمونه‌ای وجود نداشته باشد، تصویری با زمینه تاریک دیده خواهد شد. تصویربرداری میدان تاریک اثرات متفاوتی را می­تواند به دست دهد. هر عاملی که می­تواند موجب تغییر در ساختار بلوری شود (تغییر ترکیب و عیوب موجود در نمونه) با تصویربرداری میدان تاریک قابل مشاهده است.

جهت انجام مطالعات ریزساختاری با میکروسکوپ الکترونی عبوری باید ابتدا آماده‌ سازی های لازم بر روی نمونه انجام گیرد. در این راستا باید نمونه به اندازه کافی نازک شود (با ضخامت چند ده نانو) که این امرکار دشواری است. از دشواری‌های موجود می‌توان به لزوم بدست آوردن یک ناحیه نماینده نمونه (یا گاهی یک ناحیه ویژه) با خواص استحکام و دوام کافی برای جابجایی نمونه، حداقل برای بررسی در میکروسکوپ اشاره نمود. تکنیک های آماده سازی نمونه را می توان به دو دسته تقسیم بندی نمود. تکنیک های دسته اول شامل کاهش ضخامت نمونه توسط روش های شیمیایی یا مکانیکی تا باقی ماندن یک نمونه نازک است. تکنیک های دسته دوم شامل برش نمونه در امتداد صفحات کریستالوگرافی به گونه ای که یک نمونه بسیار نازک تا بخش بسیار نازکی از نمونه حاصل شود

در نتیجه میکروسکوپ‌های الکترونی عبوری ابزارهایی ویژه در مشخص نمودن ساختار و مورفولوژی مواد محسوب می‌شوند که می توان با تحلیل و تفسیر آنالیز TEM به آنها دست یافت. آنالیز TEM روشی است که قابلیت تصویربرداری مستقیم از ذرات تا اندازه یک اتم را ایجاد می کند. قابلیت عکس‌برداری از ریزساختار مواد با بزرگنمایی ۱٬۰۰۰ تا ۱٬۰۰۰٬۰۰۰ برابر با قدرت تفکیکی در حد ۲۰ آنگستروم را دارد.

جهت عکس برداری از نانوذرات با اندازه کوچکتر از ۳۰ نانومتر بهتر از TEM به جای میکروسکوپ های SEM استفاده شود

مشخصات دستگاه TEM

  • نام دستگاه به فارسی : میکروسکوپ الکترونی روبشی عبوری
  • نام دستگاه به لاتین : Transmission Electron Microscope
  • مدل دستگاه : Philips EM208S 100KV

کاربردهای آنالیز TEM

  • تهیه تصاویر میکروسکوپی دو بعدی با بزرگنمایی و قدرت تفکیک بالا
  • قابلیت آنالیز بلورشناسی اجزاء بسیار ریز مواد و مطالعه ی عیوب بلوری
  • تعیین اندازه ذرات پودر ها در ابعاد نانومتربررسی مورفولوژی
  • تعیین جهت رشد مواد بلورین و صفحات کریستالی
  • تعیین بردار برگرز نابجایی ها و انرژی نقص انباشتگی
  • تعیین مرزدانه‌ها
  • بررسی هم سیمایی
  • استحاله‌های فازی

توانایی ها و محدودیت های آنالیز TEM

توانایی های آنالیز با میکروسکوپ TEM شامل موارد زیر می باشد:

  • بالاترین رزولوشن در میان میکروسکوپ ها
  • توانایی تصویربرداری به صورت دو بعدی
  • آنالیز عنصری
  • مطالعه درون سلول ها
  • تعیین الگوی پراش الکترونی

محدودیت آنالیز TEM شامل موارد زیر می باشد:

  • محدودیت برای تصویر برداری از نمونه های مرطوب و روغنی
  • محدودیت در نوع نمونه
  • هزینه نسبتاْ بالا
  • حساسیت پایین برای آنالیز عنصری برای عناصر با عدد اتمی پایین
  • میدان دید در این تکنیک بسیار کوچک بوده و نمی‌توان خواص ناحیه آنالیز شده را به کل نمونه نسبت داد

خدمات و تفسیر آنالیز TEM

خدمات تخصصی تحلیل و تفسیر آنالیز TEM

شرکت تمادکالا خدمات جامعی را در زمینه تفسیر آنالیز TEM ارائه می دهد. شما می توانید با اطلاعات دقیق از قیمت آنالیز TEM درخواست سفارش خود را برای تحلیل و تفسیر این آنالیز دریافت کنید.

کلیه خدمات زیر علاوه بر تصویربرداری (توسط آنالیز TEM) بر اساس نیاز متقاضی امکان پذیر است:

  • آماده سازی نمونه ها از طریق دیسپرس کردن ذرات با کمک اولتراسونیک
  • انجام خدمات تخصصی تفسیر آنالیز TEM
0 پاسخ

پاسخ دهید

میخواهید به بحث بپیوندید؟
مشارکت رایگان.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *