پاورپوینت آماده سازی نمونه TEM (pptx) 22 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 22 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
آماده سازی نمونه TEM
مقدمه اولین میکروسکوپ ها در قرن هفدهم ساخته شدند. احتمالا موثر ترین آن ها صفحه فلزی بود که نزدیک چشم نگه داشته شده و در شرایط روشنایی مناسب، قادر به نشان دادن جزئیاتی در حد mm 1 بودند. انواع دیگر میکروسکوپ های اولیه تصویر واضحی فراهم نمی کردند تا قرن نوزدهم که میکروسکوپ های ترکیبی، به برتری تکنیکی نسبت به میکروسکوپ های تک لنزی دست یافتند. استفاده از میکروسکوپ های ترکیبی ساده تر بود و به واسطه پیشرفت در تکنولوژی طراحی، قدرت تفکیک بهبود یافته و نقایص عدسی ها کاهش یافت. در سال 1876 تئوری تشکیل تصویر ABBE نشان داد که طول موج نور، محدودیتی در حدود mm 2/0 بر قدرت تفکیک اعمال می نماید. در این مرحله، دستگاه تقریبا در حد کمال خود بود و از 1900 به بعد بیشتر پیشرفت ها، عمدتاً در تکنیک های استفاده روش های روشنایی و راههای بهبود کنتراست بوده است.
در سال 1900 امکان دیگری نیز به وجود آمد به طوریکه الکترون ها می توانستند در مسیرهای غیرمستقیم هدایت شده و بنابراین در تشکیل تصاویر بزرگنمایی شده، مورد استفاده قرار گیرند. تئوری موجی الکترون ها بعدها به همراه تئوری ABBE برای محاسبه محدودیت قدرت تفکیک میکروسکوپ الکترونی به کار رفت که به دلیل طول موج بسیار کوتاهتر الکترون ها، بسیار بهتر از قدرت تفکیک میکروسکوپ نوری است. تا سال 1950 توسعه میکروسکوپی الکترونی بر بهبود تکنیکی دستگاه متمرکز شده بود ولی بعد از آن پیشرفت ها بیشتر به سمت توسعه روش های استفاده بر مبنای درک واکنش بین الکترون ها و نمونه و همچنین روش های تشکیل تصویر ادامه یافت.
میکروسکوپ الکترونی
بروگلی (Louis de Broglie) در سال 1925 برای اولین بار تئوری خصوصیات موجی الکترون ها که طول موجی به مراتب کمتر از طول موج مرئی دارند را ارائه نمود. سپس در سال 1927 دیویسون (Davisson) و گرمر (Germer) و همچنین تامپسون (Thompson) و رید (Reid) به طور مستقل آزمایشات کلاسیک تفرق الکترونی را انجام دادند که نشان دهنده طبیعت موجی الکترون ها بود. اندکی بعد، ایده میکروسکوپ الکترونی ارائه گردید و این عبارت برای اولین بار در مقاله نول (Knoll) و راسکا (Ruska) در سال 1932 مطرح شد. این محققین توانستند در این مقاله، ایده عدسی های الکترونی را به عمل درآورند و تصاویر الکترونی به دست آمده از چنین دستگاهی را ارائه نمودند. این یک مرحله بسیار مهم و تعیین کننده بود که بالاخره منجر به اختصاص جایزه نوبل به راسکا در سال 1986 گردید، یک سال پس از انتشار این مقاله، قدرت تفکیک میکروسکوپ الکترونی از میکروسکوپ های نوری پیشی گرفت.
راسکا اعتراف کرد که چیزی درباره ایده های بروگلی در مورد امواج الکترونی نشنیده و تصور بر آن داشته که محدودیت طول موج در مورد الکترون ها اعمال نمی گردد. تئوری موجی الکترون بعدها به همراه تئوری ABBE برای محاسبه محدودیت قدرت تفکیک میکروسکوپ الکترونی به کار گرفته شد که به دلیل طول موج بسیار کوتاهتر الکترون ها، بسیار بهتر از قدرت تفکیک میکروسکوپ نوری است. چهار سال بعد میکروسکوپ های الکترونی عبوری TEM توسط شرکت های تجاری ارائه شدند. اولین میکروسکوپ های الکترونی عبوری تجاری توسط MetropolitanVickers در سال 1936 در انگلستان ساخته شد ولی ظاهراً چندان خوب کار نمی کرد. اما تولید این نوع میکروسکوپ ها در سال 1939 توسط زیمنس و هالسک در آلمان شروع شد. پس از جنگ جهانی دوم میکروسکوپ های TEM توسط منابع دیگر از جمله (Hitachi, JEOL, Philips, RCA, Interial) به تعداد زیاد ساخته شد.
تاریخچه ساخت نمونه میکروسکوپ الکترونی
مهم ترین تحول برای دانشمندان مواد در اواخر دهه چهل اتفاق افتاد، به این ترتیب که در سال 1949 هایدنریش) Heidenreich (برای اولین بار فویل هایی فلزی را تا حد شفافیت برای الکترون ها (electrontransparency) نازک کرد. این کار توسط بولمن (Bollman) در سوئیس و هیرش (Hirsch) و همکارانش در کمبریج انگلیس دنبال شد. از آنجا که قسمت عمدهای از بررسی های اولیه توسط TEM بر روی نمونه های فلزی انجام شد، کلمه "فویل" به صورت معادل "نمونه" درآمد. تا سال 1950 توسعه میکروسکوپی الکتورنی بر بهبود تکنیکی دستگاه متمرکز شده بود ولی بعد از آن، پیشرفت ها بیشتر مربوط به توسعه روشهای استفاده بر مبنای درک واکنش بین الکترون ها و نمونه و روشهای تشکیل تصویر بوده است.
تا سال 1960 ترکیب میکروسکوپ های نوری و الکترونی تمام محدوده بزرگنمایی مورد نیاز برای مطالعه دنیای سوپر اتمی را پوشش داد ولی هنوز محدودیت های زیادی در استفاده از آنها وجود داشت، از جمله محدودیت عمق میدان میکروسکوپ نوری بود و این واقعیت که میکروسکوپ الکترونی معمولی که استفاده چندانی در حالت انعکاسی نداشت و تقریباً به طور کامل به بررسی نمونه های بسیار نازک که به روشهای خاص تهیه می شدند، منحصر می شد. توانایی های میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) این فاصله را پر کرد و امکانات جدیدی را نیز فراهم نمود. نکته جالب توجه تشابه توالی مراحل توسعه هر نوع میکروسکوپ است با این تفاوت که در مورد میکروسکوپی الکترونی روبشی طی این مراحل از چند دهه به چند سال، کوتاهتر شده است
امروزه میکروسکوپ های الکترونی عبوری (TEM) به عنوان مؤثرترین و انعطاف پذیرترین ابزار برای بررسی خصوصیات مواد مطرح هستند. کتابهای مختلفیMarton (1968) و Hawkes (1985) به تاریخچه و سیر تحول TEM پرداخته اند. کتاب Fujita (1986) نیز به مشارکت ژاپن در توسعه این دستگاه پرداخته است. این حوزه از علم امروز به مرحله ای رسیده است که پیشگامان آن خاطرات خود را به رشته تحریر درآورده اند و یا در بزرگداشت این متخصصین کتابی منتشر شده است، برای مثال Cosslatt (1979) و Ruska (1980) و Hashimoto (1986). در این متون، مشارکت این پیشگامان طی دهه های متوالی و همچنین مجموعه ای از کارهای انجام شده در این زمینه، ارائه شده اند.
