오메가 필터

TEM에서 Intermediate Lens와 Projector Lens 사이에 장착되는 in-column type 에너지 필터 중 하나. 필터(분광기)는 1개의 전자석으로 구성되어 있으며 문자 "오메가"의 모양을 하고 있습니다. 따라서 이것을 "오메가 필터"라고 합니다. 에너지 분산은 200kV 전자빔에 대해 약 XNUMXμm/eV입니다. 오메가 필터는 현재까지 필터링된(제로 손실) 이미지, 에너지 손실 이미지 및 제로 손실 CBED 패턴을 획득하는 데 사용됩니다.



오메가 필터와 획득한 스펙트럼의 작용 개략도.
파란색 곡선은 에너지 E로 광축을 통과하는 전자의 궤적을 보여줍니다. 빨간색 곡선은 ⊿E의 에너지 손실로 에너지 분산을 겪는 전자의 궤적을 보여줍니다. 에너지 분산(S)이 발생하는 광학면을 스크린에 투영하면 에너지 손실에 대한 강도 분포, 즉 에너지 스펙트럼이 관찰됩니다.
에너지 분산이 사라진 무색면(A)을 스크린에 투사하면 에너지 분산이 없는 영상이 관찰된다. 이 경우 S면에 위치한 에너지 슬릿을 삽입하여 에너지 손실이 없는 전자를 통과시키면 무손실 이미지(이른바 "필터링된 이미지")가 획득됩니다. 에너지 슬릿이 에너지 손실 전자를 선택하면 에너지 손실 이미지가 얻어진다.



(a) 가속 전압 200kV에서 얻은 Si의 에너지 스펙트럼. (b) 에너지 스펙트럼의 라인 프로파일. ZLP는 무손실 피크입니다. P1은 플라즈몬 손실 전자의 피크(Ep = 16.7 eV)이다. P2, P3…은 플라즈몬의 다중 산란에 의해 생성된 피크입니다. 약하고 넓은 피크 L2,3은 내부 쉘 전자의 여기로 인한 스펙트럼입니다.



110 kV의 가속 전압에서 획득한 cubic-BN [100]의 CBED 패턴. 두 패턴은 무채색 평면에 형성된 CBED 패턴을 스크린에 투사하여 촬영하였다. (a) 에너지 슬릿을 사용하지 않는 CBED 패턴(필터링되지 않은 패턴). (b) 에너지 슬릿으로 무손실 에너지를 선택하여 필터링된 CBED 패턴. 패턴 아래의 그래프는 각 라인 AB의 라인 프로파일입니다.
왼쪽의 필터링되지 않은 패턴에서는 CBED 디스크 내부의 패턴이 명확하지 않습니다. 반대로 약 10eV 이상의 손실된 에너지가 차단된 오른쪽의 필터링된 패턴에서는 디스크의 패턴이 명확하게 보입니다. 에너지 필터는 CBED 패턴의 정량 분석에 필수적입니다.



무색평면에 형성된 영상을 스크린에 투사하여 200kV의 가속전압에서 획득한 얼음이 박힌 리포좀의 TEM 영상. (a) 에너지 필터를 사용하지 않은 기존 이미지(필터링되지 않은 이미지). (b) 에너지 필터를 사용한 무손실 이미지(필터링된 이미지).
필터링된 이미지(b)에서 리포좀의 이미지 콘트라스트가 향상되었음을 알 수 있다.

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