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扫描共聚焦电子显微镜 编辑

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扫描共聚焦电子显微镜

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扫描共聚焦电子显微镜(SCEM)是类似于扫描共聚焦光学显微镜(SCOM)的电子显微镜技术。在该技术中,与其他扫描显微镜技术(例如扫描透射电子显微镜扫描电子显微镜)一样,被聚焦的电子束照射被研究的样品。但是,在SCEM中,收集光学器件与照明光学器件对称排列,以仅收集通过束焦点的电子。这导致成像的出色的深度分辨率。该技术是相对较新的,并且正在积极开发中。

扫描共聚焦电子显微镜

历史

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SCEM的思想在逻辑上是从SCOM继承的,因此相当古老。然而,扫描共聚焦电子显微镜的实用设计和构造是Nestor J. Zaluzec首先解决的一个复杂问题。他的xxx台扫描共聚焦电子显微镜展示了SCEM的3D特性,但尚未实现高能电子可实现的亚纳米级横向空间分辨率(横向分辨率仅为〜80 nm已被证明)。目前有几个小组正在研究原子分辨率SCEM。特别是,已经获得了原子分辨的SCEM图像。

操作

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样品被聚焦的电子束照亮,并且束重新聚焦在检测器上,从而仅收集通过聚焦的电子。为了产生图像,应该对光束进行横向扫描。在原始设计中,这是通过放置同步扫描和反扫描偏转器来实现的。这样的设计很复杂,仅存在一些定制的设置。另一种方法是使用固定照明和收集,但是通过使用高精度压电控制的夹具移动样品来执行扫描。这样的支架很容易获得,可以安装在大多数商用电子显微镜中,从而实现SCEM模式。作为实际演示,已记录了原子分辨的SCEM图像。

扫描共聚焦电子显微镜的优势

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与SCOM相比,入射粒子的高能量(200 keV电子对2 eV光子)导致SCEM的空间分辨率高得多(横向分辨率<1 nm对> 400 nm)。

与常规电子显微镜(TEM、STEMSEM)相比,SCEM提供3维成像。从SCEM的共焦几何中可以预期在SCEM中进行3D成像,并且最近已通过理论建模得到了证实。特别是,据预测,可以在深度约为10 nm的轻质基质(铝)中识别出重层(金);这种深度分辨率受电子束会聚角的限制,在配备两个五阶球面像差校正器的下一代电子显微镜中,其深度分辨率可以提高到几纳米。


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