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    原位透射电镜:当动态观察遇上高分辨率
    来源: 时间:2024-03-08 11:24:06 浏览:2102次

    原位透射电镜:当动态观察遇上高分辨率

     

    原位透射电镜(In-situ Transmission Electron Microscopy,简称TEM)是一种结合了高分辨率成像动态观察功能的先进显微技术;它能够在不断改变样品条件下,实时观察材料的微观结构和性能变化,为材料科学研究提供了强大的工具。

    一、原理

    原位透射电镜是基于传统透射电镜Transmission Electron Microscope,简称TEM)的原理,通过在样品和电子源之间引入一个动态调控系统,实现对样品的高分辨率成像和实时动态观察。

    原位透射电镜主要包括以下几个部分:

    1. 电子源:产生高能电子束,用于照射样品。

    2. 样品:位于电子束 path 上,可以是各种固体材料,如晶体、薄膜、纳米结构等。

    3. 电磁透镜:对电子束进行聚焦和放大,形成高分辨率成像。

    4. 动态调控系统:用于实时改变样品条件,如温度、压力、应变等。

    5. 信号检测与处理系统:收集样品产生的信号,如电子衍射、透射信号等,并进行数据处理和图像重建。

    二、优势

    1. 高分辨率成像:原位透射电镜具有极高的空间分辨率,可以观察到样品纳米级别的细节,揭示材料的微观结构。

    2. 实时动态观察:通过动态调控系统,可以实时改变样品条件,观察材料在不同环境下的性能变化,为研究材料力学、电学、光学等性能提供有力支持。

    3. 广泛应用领域:原位透射电镜适用于各种固体材料的研究,如晶体、薄膜、纳米结构、生物样品等。

    4. 无需破坏样品:与传统实验方法相比,原位透射电镜可以在不断改变样品条件下进行观察,无需破坏样品,避免了样品制备的复杂过程。

    5. 结合其他技术:原位透射电镜可以与其他技术(如电子能量损失谱、原子力显微镜等)相结合,实现对样品的多角度分析。

    三、应用实例

    1. 材料力学研究:通过原位透射电镜,可以实时观察材料在力学作用下的微观结构变化,如塑性变形、裂纹扩展等。

    2. 材料疲劳研究:原位透射电镜可以用于观察材料在循环载荷作用下的微观损伤演化过程,为疲劳寿命预测提供依据。

    3. 材料相变研究:通过原位透射电镜,可以实时观察材料在温度、压力等条件变化下的相变过程,揭示相变机理。

    4. 纳米器件制造与测试:原位透射电镜可以用于观察纳米器件的制造过程,如薄膜沉积、纳米线生长等,并对其性能进行实时测试。

    5. 生物样品研究:原位透射电镜可以用于观察生物样品在生理条件下的微观结构变化,如细胞膜动态过程、病毒感染等。

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    12条评论
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    全部 3小时前 四川
    文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
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