Energifiltrerad transmissionselektronmikroskopi
Energifiltrerad transmissionselektronmikroskopi ( EFTEM ) är en teknik som används i transmissionselektronmikroskopi , där endast elektroner med speciell kinetisk energi används för att bilda bilden eller diffraktionsmönstret. Tekniken kan användas för att underlätta kemisk analys av provet i samband med komplementära tekniker såsom elektronkristallografi.
Princip
Om ett mycket tunt prov belyses med en stråle av högenergielektroner, kommer en majoritet av elektronerna att passera obehindrat genom provet, men några kommer att interagera med provet och sprids elastiskt eller oelastiskt (fononspridning, plasmonspridning eller inre skal ) . jonisering ). Oelastisk spridning resulterar i både en energiförlust och en förändring i momentum, vilket vid inre skaljonisering är karakteristiskt för grundämnet i provet.
Om elektronstrålen som kommer från provet passerar genom ett magnetiskt prisma, kommer elektronernas flygbana att variera beroende på deras energi. Denna teknik används för att bilda spektra i elektronenergiförlustspektroskopi (EELS), men det är också möjligt att placera en justerbar slits för att endast tillåta elektroner med ett visst energiområde, och reformera en bild med dessa elektroner på en detektor.
Energislitsen kan justeras så att endast elektroner som inte har förlorat energi kan passera för att bilda bilden. Detta förhindrar oelastisk spridning från att bidra till bilden och ger därför en förbättrad kontrastbild.
Justering av slitsen för att endast tillåta elektroner som har förlorat en viss mängd energi kan användas för att få elementärt känsliga bilder. Eftersom joniseringssignalen ofta är betydligt mindre än bakgrundssignalen är det normalt nödvändigt att erhålla mer än en bild vid varierande energier för att ta bort bakgrundseffekten. Den enklaste metoden är känd som hoppförhållandetekniken , där en bild inspelad med hjälp av elektroner vid energin av det maximala av absorptionstoppen som orsakas av en viss jonisering av det inre skalet divideras med en bild inspelad strax före joniseringsenergin. Det är ofta nödvändigt att korskorrelera bilderna för att kompensera för den relativa driften av provet mellan de två bilderna.
Förbättrade elementkartor kan erhållas genom att ta en serie bilder, vilket möjliggör kvantitativ analys och förbättrad noggrannhet av kartläggning där mer än ett element är inblandat. Genom att ta en serie bilder är det också möjligt att extrahera EELS-profilen från särskilda funktioner.
Se även
Vidare läsning
- Williams DB, Carter CB (1996). Transmissionselektronmikroskopi: En lärobok för materialvetenskap . Kluwer Academic / Plenum Publishers. ISBN 0-306-45324-X .
- Channing. C. Ahn, red. (2004). Transmissionselektronenergiförlustspektrometri i materialvetenskap och EELS ATLAS . Wiley-VHC. ISBN 3-527-40565-8 .
- F. Hofer, P. Warbichler och W. Grogger, Imaging of nanometer-sized precipitates in solids by electron spectroscopic imaging, Ultramicroscopy , Volym 59, Issues 1-4, Juli 1995, Sidorna 15-31.