Le Fei est un microscope basé sur le principe de transmission par faisceau d'électrons pour l'observation et l'analyse de la matière, avec une résolution élevée et des capacités d'imagerie microscopique, largement utilisé dans les domaines de la science des matériaux, de la biologie, de la chimie, de la nanotechnologie et d'autres. Cet article décrit brièvement ses principes de base et ses principales applications.

I. principes fondamentaux

　　Fei miroir électrique à transmissionLe principe de pénétration d'un faisceau d'électrons dans un échantillon et de génération d'images par interaction d'électrons transmis avec l'échantillon est utilisé. Plus précisément, son processus de travail de base peut être divisé en plusieurs étapes:

Génération et accélération d'un faisceau d'électrons: dans un miroir électrique à transmission, une source d'électrons, telle qu'un pistolet à tir de champ, accélère les électrons à une énergie très élevée, généralement de quelques dizaines à quelques millions d'électronvolts, en accélérant la tension. Le faisceau d'électrons de haute énergie entre dans le système optique du miroir électrique à transmission et est focalisé à travers la lentille électronique.

Interaction du faisceau d'électrons avec l'échantillon: lorsque le faisceau d'électrons accéléré frappe la surface de l'échantillon, les électrons interagissent avec les atomes de l'échantillon. La plupart des électrons passent directement à travers l'échantillon, tandis qu'une partie d'entre eux se disperse. Les électrons traversant l'échantillon forment une image transmise de l'échantillon, tandis que les électrons diffusants peuvent être utilisés pour d'autres types d'analyse, tels que la diffraction d'électrons.

3, formation de l'image: l'image est finalement formée par la partie de transmission du faisceau d'électrons de l'échantillon. En raison de la longueur d'onde extrêmement courte des électrons, la résolution des microscopes électroniques peut souvent atteindre l'échelle nanométrique ou même plus, ce qui dépasse de loin les capacités de résolution des microscopes optiques.

Système d'imagerie pour microscope électronique: focalisation et amplification des électrons à travers l'échantillon à travers plusieurs lentilles électroniques (par exemple, objectif, miroir d'image indirect) pour générer des images haute résolution à l'aide d'un écran fluorescent, d'un film photographique ou d'un appareil d'imagerie numérique. En outre, il est équipé d'un analyseur de spectre d'énergie qui peut effectuer des analyses élémentaires et des analyses de composition chimique.

II. Domaines d'application

Les miroirs électriques à transmission Fei sont largement utilisés dans de nombreux domaines scientifiques et industriels, voici quelques applications typiques:

1, science des matériaux: dans le domaine de la science des matériaux, il peut être utilisé pour étudier la microstructure, les défauts cristallins, les transitions de phase, les Nanostructures et leurs propriétés mécaniques, électroniques et autres de divers matériaux. Par exemple, dans la recherche sur les matériaux semi - conducteurs, il est possible d'aider les scientifiques à observer avec précision les défauts cristallins, la distribution des éléments dopants, la structure des couches minces, etc. pour guider la conception et l'optimisation des matériaux.

Nanotechnologie: la topographie de surface, la distribution de taille, la structure d'interface et d'autres caractéristiques des nanomatériaux sont essentielles à leurs propriétés et applications. Capable d'observer directement la structure interne et les propriétés interfaciales des matériaux à l'échelle nanométrique par imagerie haute résolution, il est un outil essentiel pour la recherche en nanotechnologie. Par exemple, des informations telles que la taille, la forme, la distribution, etc. des nanoparticules peuvent être présentées clairement par l'utilisation.

Recherche biologique: les applications dans le domaine de la biologie sont très larges, en particulier dans les domaines de la cytologie, de la biologie moléculaire et de la biologie structurale. L'utilisation permet d'observer la morphologie et la composition des ultrastructures intracellulaires telles que les membranes cellulaires, le Réticulum endoplasmique, les mitochondries, les Ribosomes, etc. En outre, il peut être utilisé dans la recherche virale, fournissant des données importantes pour la recherche sur les maladies et la recherche et le développement de médicaments en observant la morphologie, la structure des particules virales et leurs interactions avec les cellules hôtes.

Chimie et catalyse: peut également être utilisé pour étudier la structure du catalyseur, les propriétés de surface et son mécanisme catalytique. Grâce à l'imagerie à haute résolution, les chercheurs ont pu observer directement la structure des pores du catalyseur, la distribution des particules, les réactions interfaciales, etc., fournissant une base pour l'optimisation du catalyseur et la conception de nouveaux matériaux catalytiques.

En tant qu'outil de microanalyse avancé, les miroirs à transmission Fei ont été largement utilisés dans de nombreux domaines en raison de leur haute résolution et de leur polyvalence, faisant progresser le développement de disciplines telles que la science des matériaux, la nanotechnologie, la biologie et plus encore. Malgré certains défis opérationnels et de préparation d'échantillons, son énorme potentiel dans l'analyse microstructurale et la recherche approfondie en fait un équipement central dans la recherche scientifique et les applications industrielles.