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분석 전자현미경

분석 전자현미경

JEM-ARM200F 원자 분해능 분석 전자 현미경

JEOL은 1970년 제7회 국제전자현미경학회(프랑스 그르노블)에서 세계 최초의 분석용 전자현미경을 선보였습니다. 그 이후로 수천 개의 장치가 전 세계의 일류 대학과 기관에서 사용되었습니다. 분석용 전자현미경은 나노크기의 구조를 관찰할 뿐만 아니라 입사전자와 시료의 원자 사이의 상호작용에 대한 정보를 포착하는 도구가 되었습니다. 그 결과 전자현미경의 응용이 비약적으로 확대되었습니다. 오늘날 분석 기능을 갖추지 못한 투과형 전자현미경은 없다. 그들은 과학 연구 및 재료 개발과 같은 첨단 분야에서 귀중한 도구입니다.

'보고 싶다'에서 '이해하고 싶다'로

작은 것을 선명하게 보고자 하는 우리의 강한 열망에서 태어난 현미경의 개념은 17세기 광학현미경에서 전자현미경으로 발전했습니다. 전자현미경은 불과 50년 전에 등장했지만 현재는 우리의 원자와 분자 세계를 직접 관찰할 수 있을 정도로 발전했습니다. 작은 것을 보고자 하는 우리의 욕망은 극도로 만족되고 있습니다.

그러나 우리의 과학적 욕망은 무한합니다. 우리는 우리가 이미 본 것 안에 무엇이 존재하는지 알고 싶어합니다. 이것은 과학이 시작된 이래로 동일한 욕망일 수 있습니다. 우리는 우리가 보는 것에 대해 배우기 위해 후각, 청각, 촉각 및 미각을 사용하여 진화했습니다.

모든 종류의 데이터 분석

fig.1

fig.1

분석용 전자현미경은 EDS(energy dispersive X-ray spectrometry), EELS(electron energy loss spectrometry) 등의 분석 기능을 탑재한 투과형 전자현미경으로, 정량적, 정량적 측정, 원소 분포 매핑, 화학 상태 분석이 가능합니다. 초소형 관찰 구역.

광학현미경의 빛과 같은 가속전자를 시료에 비추면 다양한 현상이 일어난다. Fig.1과 같이 시편의 성질을 반영한 다양한 신호가 발생한다.

XNUMX차 전자와 후방 산란 전자를 검출하여 시료 표면의 형태와 구조를 관찰하는 주사형 전자현미경의 기능을 합니다. 이를 통해 기존의 단일 기능 주사형 전자 현미경보다 더 나은 공간 분해능(두 개의 인접한 점 사이의 구별 가능한 최단 거리)으로 이미지를 얻을 수 있습니다.

시편에서 방출되는 특성 X선의 강도를 측정하여 시편의 원소 조성을 식별할 수 있습니다. 이 방법을 EDS라고 하며, 분산 요소를 사용하여 특성 X선의 파장을 조사하는 EPMA 방법(전자 프로브 마이크로 분석기에 사용되는 파장 분산 X선 분광법)과 다른 기술입니다.

EDS는 리튬이 실리콘에 확산되는 반도체 검출기를 사용합니다. 시료에서 발생된 특성 X선의 에너지는 이 검출기에 의해 즉시 강도에 해당하는 전압 펄스로 변환됩니다. 각 크기의 펄스 수를 세어 원소 분석 및 조성비 계산을 수행할 수 있습니다.

투과전자를 검출함으로써 고해상도 전자현미경 이미지뿐만 아니라 주사 투과 이미지와 결정구조를 반영하는 전자빔 회절패턴을 얻을 수 있다.

투과전자는 입사전자와 시료의 원자와의 상호작용에 의해 발생하는 전자와 그러한 상호작용을 겪지 않은 전자를 모두 포함한다. 이 사실을 이용하여 우리는 원소 분석을 할 수 있고 투과 전자의 에너지 세기를 측정함으로써 시편의 화학적 결합 상태와 원자 거리를 추적할 수 있습니다. 이 방법을 EELS라고 하며 EDS와 함께 분석용 전자현미경이 제공하는 중요한 기능 중 하나로 간주됩니다.

특히 미세 영역 분석에 적합

fig.2

fig.2

분석 전자현미경의 구조는 그림 2와 같다.

기존 투과형 전자현미경의 기본 유닛에 주사형 전자현미경의 기능을 추가함으로써 시료의 표면 관찰이 가능해졌습니다.

분석 전자 현미경은 다양한 신호를 활용하여 이미지를 형성할 수 있습니다. 동시에 EDS 및 EELS의 통합으로 원소 분석 및 에너지 손실 이미지 관찰이 가능합니다.

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