Étendre les capacités de TEM

Les microscopes électroniques sont des outils d'importance primordiale pour des scientifiques dans le domaine des sciences de la vie et de la science des matériaux. (TEM) est une technique de microscopie qui emploie des électrons au lieu de la lumière pour produire des images détaillées de la structure des éléments.

Crédit : Elizaveta Galitckaia/Shutterstock.com

Ils ont la capacité des défectuosités de représentation s'échelonnant de ceux dans un fléau unique des atomes, aux cristaux, même à ceux à l'écaille d'un nanomètre.

Le principe d'un TEM est l'utilisation des électrons des longueurs d'onde très courtes qui permettent sensiblement à un plus de haute résolution des images d'être réalisé qu'avec le photomicroscope. TEMs ont trouvé des applications énormes, particulièrement dans la recherche liée au cancer, à la virologie, à la nanotechnologie, et aux semi-conducteurs.

Besoin d'étendre des capacités de TEM

Quelques inconvénients de TEM sont (a) la nécessité de préparer les échantillons qui sont adéquat minces et transparents pour des électrons ; (b) échantillons biologiques modifiés dus à l'exposition aux faisceaux d'électrons ; et (c) à cause du petit champ de vision la partie analysée de l'échantillon peut ne pas être une représentation vraie de l'échantillon entier.

Pour de telles raisons, les développements sont actuels pour étendre TEM. L'information de définition acquise dans la microscopie électronique est basée sur les propriétés de spécimen, la méthode de préparation, les caractéristiques de la méthode de TEM, et les détails de représentation. Des modifications dans ces quatre aspects sont considérées en étendant les capacités de TEM. Quelques extensions de TEM sont comme suit ;

Lecture TEM

Le TEM de balayage (CHEMINÉE) est un mode amélioré du microscope électronique conventionnel de lecture. Ici, les lentilles de microscope sont arrangées de façon qu'une sonde finement orientée (faisceau) soit convergente sur la surface de l'échantillon. Ce faisceau est balayé au-dessus de la trame témoin sage et les signes variés sont rassemblés et traduits de former une image point par point.

Dans cette technique, les bobines effectuent le faisceau guider, qui est alors rassemblé par un détecteur actuel. Le compte d'électron et la position de faisceau sont marqués pour trouver la mesure du faisceau constitutif.

Microscope électronique de basse tension

Le microscope électronique de basse tension (LVEM) peut bientôt devenir le mode du choix pour la représentation d'électron à cause de sa capacité de donner des images contrastées. L'utilisation des tensions de accélération inférieures de entre 5 et 25 kilovolts mène au contraste d'image avec une définition plus de vingt fois qui de TEMs conventionnel utilisant des tensions de accélération de 10-1000 kilovolts. Le contraste accru est dû à la diffusion électronique prodigue dans LVEM.

Les échantillons biologiques et les matériaux de nanoscale bénéficient immensément des tensions comparativement basses pendant que les dégâts de faisceau peuvent être évités. La souillure des échantillons biologiques pour acquérir le contraste amélioré n'est également pas obligatoire.

LVEMs actuel sont procurable car les modèles de benchtop qui peuvent être employés facilement. Leurs capacités de haute résolution et rapides de représentation sont parfaites pour des travaux de recherches sur des nanomaterials. Les derniers modèles de LVEM sont LVEM5 et LVEM25.

TEM cryogénique

La microscopie électronique cryogénique de boîte de vitesses (Cryo-TEM) est très utilisée dans la recherche de nanoparticle pour concevoir la taille, la forme, et la structure des spécimens aux définitions atomiques. Les spécimens sont maintenus dans la glace vitréenne de sorte qu'ils soient proches de leur environnement indigène.

Alors ils sont imagés tandis que mis à jour à la température de l'hélium liquide ou de l'azote liquide. Ce procédé de préparation de specimens diminue les dégâts d'échantillon de la radiothérapie par le fois presque 6. les images 3D de grandes structures biologiques aux définitions de nanomètre peuvent également être obtenues suivre cette méthode de préparation des échantillons.

Un avantage grand de Cryo-TEM est que l'environnement témoin peut être réglé et par conséquent l'image ne maintient les caractéristiques structurelles indigènes sans aucune déformation. En outre, des souillures ne sont pas employées, tellement là ne sont aucune défiguration d'échantillon. La technique produit également efficacement des images de contraste discernant les acides nucléiques, les lipides, et les protéines.

Rectification TEM d'aberration

Les lentilles sphériques dans le microscope électronique sont moins avantageuses au-dessus des lentilles optiques c'est-à-dire qu'elles limitent la définition d'image à cause des aberrations sphériques et chromatiques. Les développements au cours des années ont mené à l'utilisation des correcteurs multipolaires de ramener la définition de TEM de 1 nanomètre à 0,2 nanomètres, avec une autre réduction à 0,1 nanomètres. Dans cette technique, tous les rayons d'électron sont effectués pour se concentrer sur un seul centre d'intérêt, qui assure une image net.

La rectification actuelle TEMs d'aberration ont un correcteur qui recense toutes les aberrations négatives et les combinent avec les positives pour produire finalement un résultat qui n'a aucune aberration du tout. Les deux approches pour la rectification d'aberration sont les correcteurs de quadrupôle-octupôle et de hexapole, qui utilisent les lentilles multipolaires.

Ambiant/in situ TEM

Ambiant/in situ TEM ou ETEM active la recherche des nanomaterials dans l'environnement gazeux. Dans cette technique, le gaz est rempli comme spécimen dans le microscope tout en permettant la définition d'écaille du TEM conventionnel. Il est employé dans les études des catalyseurs, des cellules à combustible, et des batteries, qui exigent un environnement réactif de gaz.

La caractérisation spatiale élevée dans l'ETEM active pour procurer l'information nouvelle exigée pour une meilleure compréhension des propriétés et des fonctionnements nanostructural sur leurs échelles de longueur.

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Last Updated: Feb 26, 2019

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