Просвечивающий растровый электронный микроскоп

Просвечивающий растровый электронный микроскоп (ПРЭМ, РПЭМ, редко СТЭМ — сканирующий трансмиссионный электронный микроскоп, англ. scanning transmission electron microscope, STEM) — вид просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ). Как и в любой просвечивающей схеме освещения электроны проходят через весьма тонкий образец. Однако в отличие от традиционной ПЭМ в ПРЭМ электронный пучок фокусируется в точку, которой проводят растровое сканирование.

ПРЭМ, оснащенный корректором сферических аберраций

Обычно ПРЭМ — это традиционный просвечивающий электронный микроскоп, оснащенный дополнительными сканирующими линзами, детекторами и необходимыми схемами, однако также существуют и специализированные ПРЭМ приборы.

ИсторияПравить

Первый просвечивающий растровый электронный микроскоп был изобретен бароном Манфредом фон Арденне в 1934 году^[1]^[2], когда работал в Берлине в компании Siemens. Однако, в то время результаты были незначительны по сравнению с просвечивающим электронным микроскопом, и Манфред фон Арденне проработал над ним только 2 года. Микроскоп был уничтожен при воздушной бомбардировке в 1944 году и фон Арденне не вернулся к работе над ним после Второй Мировой Войны^[3].

Коррекция аберраций и высокое разрешениеПравить

Применение корректора аберраций позволяет получить электронный зонд суб-ангстремного диаметра, что заметно увеличивает разрешение.

Достижение высокого разрешения требует также стабильных комнатных условий. Для получения изображений атомного разрешения комната должна быть ограничена от вибраций, температурных флуктуаций и внешних электромагнитных полей.

Спектроскопия характеристических потерь энергии электронами (EELS)Править

СХПЭЭ (EELS) в режиме ПРЭМ стала возможна с добавлением соответствующего спектрометра. Высокоэнергетический сведённый электронный пучок в ПРЭМ несет локальную информацию об образце вплоть до атомного разрешения. Добавление СХПЭЭ позволяет производить определение элементов и даже дополнительные возможности в определении электронной структуры или химических связей атомных колонок.

Рассеянные на малые углы неупругие электроны используются в СХПЭЭ совместно с упруго рассеянными на большие углы электронами в ADF (кольцевой темнопольной ПРЭМ) позволяя получать оба сигнала одновременно.

Данная техника популярна в ПРЭМ микроскопах.

См. такжеПравить

Электронная томография

ПримечанияПравить

↑ von Ardenne, M. Das Elektronen-Rastermikroskop. Theoretische Grundlagen (нем.) // Zeitschrift für Physik : magazin. — 1938. — Bd. 109, Nr. 9—10. — S. 553—572. — doi:10.1007/BF01341584. — Bibcode: 1938ZPhy..109..553V.
↑ von Ardenne, M. Das Elektronen-Rastermikroskop. Praktische Ausführung (нем.) // Z. Tech. Phys. : magazin. — 1938. — Bd. 19. — S. 407—416.
↑ D. McMullan, SEM 1928—1965 (неопр.). Дата обращения: 18 ноября 2019. Архивировано 22 января 2018 года.

СсылкиПравить

Introduction to Transmission/Scanning Electron Microscopy and Microanalysis, Argonne National Laboratory
Scanning Transmission Electron Microscopy for Nanostructure Characterization, ORNL
The Application of Scanning Transmission Electron Microscopy (STEM) to the Study of Nanoscale Systems (Chapter 1) / T. Vogt et al. (eds.), Modeling Nanoscale Imaging in Electron Microscopy, Nanostructure Science and Technology, 2012, ISBN 9781461421900, DOI:10.1007/978-1-4614-2191-7

[1] von Ardenne, M. Das Elektronen-Rastermikroskop. Theoretische Grundlagen (нем.) // Zeitschrift für Physik : magazin. — 1938. — Bd. 109, Nr. 9—10. — S. 553—572. — doi:10.1007/BF01341584. — Bibcode: 1938ZPhy..109..553V.

[2] von Ardenne, M. Das Elektronen-Rastermikroskop. Praktische Ausführung (нем.) // Z. Tech. Phys. : magazin. — 1938. — Bd. 19. — S. 407—416.

[3] D. McMullan, SEM 1928—1965 (неопр.). Дата обращения: 18 ноября 2019. Архивировано 22 января 2018 года.

[1]

[2]

[3]