tem

[find souls in the tree of life]

TEM(전송 전자 현미경)은 무엇인가?
업데이트: 2021년 12월 30일

재료 과학, 물리학, (연질) 화학, 생물학에서 중요한 역할을 하는, 전송 전자 현미경은 현재까지 가장 널리 적용된 구조 분석 도구 중 하나이다. 그것은 마이크로미터에서 앙스트롬 스케일에 이르기까지 거의 모든 것을 시각화하는 힘을 가지고 있습니다. 기술 개발은 샘플 보존, 디텍터 성능, 계산 능력, 워크플로우 자동화 등의 측면을 개선함으로써 새로운 연구 분야의 문을 계속 열어줍니다. 반세기 이상 동안, 그리고 미래로 계속 이어지면서, 전자 현미경 검사는 과학의 초석 방법론이었습니다.

전송전자현미경(TEM)은 오랫동안 재료과학에서 강력한 분석 도구로 사용되어 왔다. 투과전자현미경법(TEM)에서는 두께가 200nm 미만인 얇은 시료가 고초점 단에너지 전자의 빔에 의해 폭격된다. 빔은 전자를 샘플로 전송할 수 있는 충분한 에너지를 가지고 있으며, 전달된 전자 신호는 일련의 전자기 렌즈로 크게 확대된다. 전속형 3D 전자회절 단층촬영 기법과 결합된 TEM(Transmission Electron Microscope)은 결정구조 결정 분야에서 매우 유망 있는 결과를 낳았으며, 매우 작은 단결정(25~500 nm)과 매우 적은 양의 물질이 필요하다는 장점이 크다.

TEM은 어떻게 작동합니까?

전송전자현미경(TEM)은 전자총을 사용하여 전자의 빔을 발사한다. 이 총은 전자기 코일과 최대 수백만 볼트의 전압을 사용하여 전자를 매우 빠른 속도로 가속시킨다. 전자빔은 고각 전자를 제거하는 개구(口計)가 높은 콘덴서 렌즈에 의해 얇고 작은 빔에 집중된다. 가장 빠른 속도에 도달한 전자는 초박형 시편을 통해 줌하고, 샘플이 전자에 얼마나 투명한지에 따라 빔의 일부가 전송된다. 목표 렌즈는 샘플에서 방출되는 빔의 부분을 이미지에 집중합니다.

TEM의 또 다른 성분은 진공 시스템으로, 전자가 가스 원자와 충돌하지 않도록 하기 위해 필수적이다. 저진공은 먼저 로터리 펌프나 다이어프램 펌프를 사용하여 이루어져 확산 펌프의 작동에 충분한 압력이 가능하며, 이후 작동에 충분히 높은 진공 레벨을 달성한다. 고전압 TEM은 특히 높은 진공 레벨을 필요로 하며, 제3 진공 시스템을 사용할 수 있다. 현미경 사진이라고 불리는 TEM에서 생성되는 이미지는 인광인 스크린에 투영하는 것을 통해 보인다. 전자 빔에 의해 조사되면 이 화면은 광자를 방출한다. 화면 아래에 위치한 필름 카메라를 사용하여 전하 결합 장치(CCD) 카메라로 영상을 촬영할 수 있다.

이 기술은 물질의 구조, 결정화, 형태학, 스트레스에 대해 우리에게 알려줄 수 있는 반면, 주사전자현미경(SEM)은 표본의 형태에 대한 정보만 제공할 수 있다. 그러나 TEM은 전자에 반투명한 매우 얇은 표본을 필요로 하는데, 이는 샘플 준비가 더 오래 걸린다는 것을 의미할 수 있다.

TEM은 어디에 도움이 될까요?

1. 투과 전자는 현미경(TEM)은 구조, 조성 및 물성을 검사하는 데 사용된다 표본의 서브 마이크론 자세히 TEM은 일반적인 생물 및 의료 물질을 연구하기 위해 사용하는 것 외에도 다음과 같은 분야에 상당한 영향을 끼친다.

재료과학

지질학

환경과학

2. 금속, 도자기, 광물의 형태학, 구조 및 국소 화학에 대한 조사는 현대 재료 과학의 중요한 측면이다. 또한 결정 구조와 방향을 조사할 수 있습니다., 상, 침전물의 화학적 구성, 회절 패턴, 특성 X-선, 전자 에너지 손실 분석을 통한 오염물질을 포함한다.

투과 전자 현미경 검사 캔:

샘플의 이미지 형태, 예를 들어, 재료의 뷰 섹션, 박막에 매달린 미세한 분말, 바이러스나 박테리아 등 작은 전체 생물, 그리고 냉동 용액.

샘플을 기울여 3차원 이미지를 구성하기 위해 일련의 이미지를 수집합니다.

조성과 일부 결합 차이를 분석(대조를 통해 그리고 분광 기술을 사용하여: 미세 분석과 전자 에너지 손실)

검체를 보면서 물리적으로 조작하여 들여쓰기나 압축하여 기계적 성질(이러한 기술에 특화된 홀더를 사용할 수 있는 경우에만)을 측정합니다.

동결 물질 보기 (TEM에서 저온 상태로)

마이크로 분석을 위해 샘플에서 특성 엑스레이를 생성합니다.

전자 회절 패턴 획득 (Bragg 회절의 물리를 사용).

샘플을 통과하는 빔의 전자 에너지 손실 분광법을 수행하여 시료 조성 또는 시료 내 원자의 결합 상태를 결정한다.

3. 환경법의학 현미경은 실내 및 옥외 오염물질의 원천을 파악하고 주거 및 사무실 환경에서 총 인적 노출 추정치를 향상시킨다. 입자의 시료(먼지, 먼지, 토양 또는 액체 현탁액)는 투과전자에 의해 수집 및 분석된다 현미경으로 입자의 크기와 모양을 확인하고 가능한 근원을 결정합니다. 바닥 타일, 지붕 타르, 먼지 시료 등 건축 자재를 투과 전자 현미경으로 분석해 석면 및 섬유 유리 먼지 침전에 따른 표면 오염을 판단한다.

4. TEM은 비저항 사운딩 도구와 딥 메탈 검출기 모두로 사용되며, 붕괴시간 상수는 결국 목표 특성화에 유용하게 판명될 수 있다. 그것은 현재 직접적인 관찰을 위해 점점 더 많은 지구 과학자들에 의해 광범위하게 사용되고 있습니다. 결함 광물과 암석의 미세 구조물




투과전자현미경

전송전자현미경(TEM), 종류 전자현미경 세 가지 필수 시스템을 가지고 있습니다: (1) a 전자포이를 통해 전자 빔, 상기 물체에 빔을 집중하는 축전기 시스템, (2) 상기 물체를 통과하는 전자에 초점을 맞춰 실제 고배율 영상을 형성하고, (3) 전자 영상을 지각할 수 있는 어떤 형태로 변환하는 영상 기록 시스템인 객관적인 렌즈, 가동 시편 스테이지, 중간 및 프로젝터 렌즈로 구성된 영상 생성 시스템, (2) 상기 시편을 통과하는 전자상을 초점 시키는 영상 기록 시스템 및 (3) 상기 영상 기록 시스템으로 이루어진 영상 기록 시스템 인간의 눈. 이미지 기록 시스템은 보통 a로
구성됩니다. 형광 스크린 이미지와 디지털카메라 영구적인 기록을 위해 또한 펌프와 그 관련 게이지 및 밸브와 전원 공급장치로 구성된 진공 시스템이 필요합니다.

투과전자현미경
홈
과학
물리학
투과전자현미경
기구
대체 제목 : TEM

전송전자현미경(TEM), 종류 전자현미경 세 가지 필수 시스템을 가지고 있습니다: (1) a 전자포이를 통해 전자 빔, 상기 물체에 빔을 집중하는 축전기 시스템, (2) 상기 물체를 통과하는 전자에 초점을 맞춰 실제 고배율 영상을 형성하고, (3) 전자 영상을 지각할 수 있는 어떤 형태로 변환하는 영상 기록 시스템인 객관적인 렌즈, 가동 시편 스테이지, 중간 및 프로젝터 렌즈로 구성된 영상 생성 시스템, (2) 상기 시편을 통과하는 전자상을 초점 시키는 영상 기록 시스템 및 (3) 상기 영상 기록 시스템으로 이루어진 영상 기록 시스템 인간의 눈. 이미지 기록 시스템은 보통 a로 구성됩니다. 형광 스크린 이미지와 디지털카메라 영구적인 기록을 위해 또한 펌프와 그 관련 게이지 및 밸브와 전원 공급장치로 구성된 진공 시스템이 필요합니다.



투과전자현미경
모든 미디어 참조
관련 주제: 전자현미경
더 전자포 콘덴서 시스템
전자의 근원은 음극관, 가열된 V자 형상이다. 텅스텐 필라멘트 또는 고성능 기기에서는 다음과 같은 재료의 날카로운 뾰족한 막대 란타넘 헥사보라이드 필라멘트는 때때로 웨넬트 원통이라고 불리는 제어 격자로 둘러싸여 있으며 중앙 개구가 배치됩니다. 축 기둥의 정점 음극관 이 구멍의 위나 바로 아래에 누워있도록 배열되어 있습니다. 음극과 제어 그리드는 원하는 가속 전압과 동일한 음수 전위에 있으며 나머지 기기로부터 절연됩니다. 결승전 전극 전자총의 양극이것은 축방향 구멍이 있는 원반의 형태를 취합니다. 전자는 음극과 방패를 떠나 양극 쪽으로 가속하며, 고전압의 안정이 적정하면 일정한 에너지로 중앙 개구를 통과한다. 전자총의 제어 및 정렬은 만족스러운 작동을 보장하는 데 매우 중요합니다.

보의 강도와 각개구는 콘덴서에 의해 제어된다 렌즈 총과 표본 사이의 시스템. 단일 렌즈는 빔을 물체에 수렴하기 위해 사용될 수 있지만, 보다 일반적으로 이중 콘덴서가 사용됩니다. 이 첫 번째 렌즈는 강하고 소스 축소된 이미지를 생성합니다. 그리고 나서 두 번째 렌즈에 의해 물체 위에 영상화됩니다. 이러한 배열은 전자총과 물체 단계 사이의 공간에 경제적이며, 소스 이미지의 크기가 감소하고 (따라서 최종 크기)가 조명 시편 상의 영역)은 제1 렌즈를 제어함으로써 크게 다를 수 있다. 작은 스폿 크기를 사용하면 가열 및 조사로 인해 시편의 교란을 최소화한다.

더 이미지-생산시스템
시편 격자는 가동 시편 단계에서 작은 홀더에 운반됩니다. 목표 렌즈는 보통 짧은 초점 길이(1–5 mm[0.04–0.2 인치]이며 프로젝터 렌즈나 렌즈에 의해 더 확대되는 실제 중간 이미지를 생성한다. 단일 프로젝터 렌즈는 5:1의 배율을 제공할 수 있으며, 프로젝터에서 교환 가능한 극편을 사용함으로써 더 넓은 범위의 확대를 얻을 수 있다. 현대 기기는 두 개의 프로젝터 렌즈(중간 렌즈라고 불리는 것)를 사용하여 더 넓은 범위의 배율을 허용하고 없이 더 큰 전체적인 배율을 제공합니다. 그에 상응하다 열의 물리적 길이를 늘리다. 현미경.

이미지 안정성과 밝기의 실질적인 이유로, 현미경은 종종 화면에 1,000–250,000×의 최종 배율을 부여하기 위해 작동됩니다. 높은 최종 배율이 필요한 경우 사진 또는 디지털 확대로 얻을 수 있다. 전자 현미경에서 최종 이미지의 품질은 다양한 렌즈가 서로 정렬되어 있는 다양한 기계 및 전기 조정의 정확성에 크게 좌우됩니다. 조명 시스템. 렌즈는 높은 수준의 안정성의 전력 공급 장치를 필요로 한다; 가장 높은 해상도의 기준은, 백만 분의 일 이상의 전자 안정이 필요하다. 현대 전자 현미경의 제어는 컴퓨터에 의해 수행되며, 전용 소프트웨어는 쉽게 이용할 수 있다.

영상녹화
전자 이미지는 단색이며, 전자가 현미경 기둥의 베이스에 장착된 형광 스크린에 떨어질 수 있도록 하거나 컴퓨터 모니터에 표시하기 위해 디지털로 이미지를 캡처하여 눈에 보일 수 있도록 해야 한다. 전산화된 이미지는 TIFF나 JPEG 등의 형태로 저장되며, 출판 전에 분석하거나 이미지 처리가 가능하다. 지정된 이미지 또는 픽셀의 특정 영역 식별 특성비요한 색을 단색 이미지에 추가할 수 있습니다. 이것은 시각적 해석과 가르침에 도움이 될 수 있으며 원본 이미지에서 시각적으로 매력적인 그림을 만들 수 있습니다.

https://www.britannica.com/technology/scanning-electron-microscope

Scanning electron microscope (SEM) | Definition, Images, Uses, Advantages, & Facts