고정밀 TEM을 이용한 3차원 구조 TEM Tomograph System은 순차적인 틸트 영상 획득부터 3차원 재구성까지 전 과정을 자동화하는 시스템입니다. 소프트웨어(Recorder, Composer, Visualizer-Kai)는 특히 단층 촬영에 필요한 다양한 조정의 자동화를 가능하게 하는 고유한 알고리즘을 사용합니다.
특징
기록계
이 소프트웨어는 단층 촬영을 위해 단시간에 순차적인 틸트 이미지를 획득합니다. 정확한 재구성을 위해서는 일정한 각도 간격으로 연속적으로 기울이는 과정에서 많은 샘플 이미지가 필요합니다. 미리 설정된 각도 단계에서 샘플 틸팅, 틸트에 따른 뷰 시프트 보정, 초점 조정 및 이미지 획득과 같은 작업이 자동으로 수행됩니다.
레코더 작동 화면
작곡가
이 소프트웨어는 순차적으로 획득한 틸트 이미지에서 3차원 재구성을 수행합니다. 전자빔 단층 촬영에 필요한 핵심 요소는 이미지 데이터를 어떻게 정확하게 정렬하느냐 하는 것입니다. 이는 틸트축의 3차원 위치를 계산하고 정확한 각도 정보를 분석하여 해결하였으며, 그 결과 손쉬운 조작으로 단시간에 정밀한 재구성을 실현하였습니다.
비주얼라이저-카이
이 소프트웨어는 입체적으로 재구성된 데이터를 볼륨렌더링, 표면렌더링 등의 다양한 방법으로 표시하고, 손으로 만지는 것처럼 직관적인 화면 관찰이 가능합니다. 마우스를 사용하여 이미지를 자유롭게 이동하고 표시할 수 있습니다. 길이 측정 기능도 포함되어 있습니다.
Visualizer-Kai 작업 화면
하이 틸트 샘플 스테이지(옵션)
높은 틸트 각도에서 이미지를 획득하려면 높은 틸트 샘플 스테이지가 필요합니다.
3차원 재구성의 적용 예: 긴밀한 접합의 3차원 구조 해석
측정 조건
가속 전압: 120kV
틸트 각도: ±65°, 1° 단계
샘플: 밀착 접합(마우스 소장 상피, 두께 70nm)
설명: 밀착연접(Tight junction)은 척추뼈 상피세포의 상부에 존재하는 세포유착구조이다.
그림 1 긴밀한 접합의 TEM 이미지
밀착접합은 인접한 세포 사이의 세포막이 밀착되어 물이나 이온에 대한 장벽 역할을 합니다. 이번에는 EM-3TGP를 이용하여 Tight junction에서 세포막의 05500차원 형태를 분석하였다.
동영상 1: Composer에 의한 이미지 데이터 위치 지정
Composer를 이용하여 Recorder로 촬영한 순차 틸트 영상의 위치를 조정하였다. 기존의 방법에서는 Au 콜로이드 입자와 같은 기준 마커가 필요했지만 Composer는 그것 없이 위치 결정을 구현합니다.
밀착 접합의 볼륨 렌더링 이미지
Movie2: 밀착 접합의 볼륨 렌더링 이미지
Visualizer-Kai를 사용하여 3차원으로 재구성된 이미지를 자유롭게 이동하고 관찰할 수 있습니다.
밀착 접합의 슬라이스 이미지
영화 3: 밀착 접합의 슬라이스 이미지
세포막의 밀착접합 구조는 같은 위치의 세포막이 계속 접착되는 구조가 아니라 3차원적으로 접착위치가 변하는 동적 구조임을 알 수 있다.
길이 측정
Visualizer-Kai에는 길이 측정 기능이 있습니다.
어플리케이션
애플리케이션 EM-05500TGP
STEM/EDS 단층촬영을 이용한 반도체 소자의 구조 분석
