Scanning elektonmikroszkóp Radiolaria, FM és SEM Pollen, TEM és SEM

14. Scanning electron microscopy: biológiai, anyagszerkezeti, ipari alkalmazás SEM / HV SEM –conventional SEM, high vacuum SEM N SEM – natural SEM E SEM – environmental SEM CP SEM – controlled pressure SEM LV SEM – low voltage SEM LT SEM – low temperature SEM HR SEM – high resolution SEM Minta: mintavétel, fixálás, víztelenítés, szárítás, gőzölés mintavétel – TEM, de izo-ozmotikusság fontos tisztítás/tisztaság preparálás metszés/törés (belső felszín) replikák (belső, külső felszín)

fixálás – TEM, de itt OsO 4 szerepe: fixál e - szóró vezetés víztelenítés – TEM (etanol) szárítás – (víztelenítés nélkül vízből levegőn szárítás) absz. etanol – levegőn szárítás xilol – levegőn szárítás amil-acetát – kritikus pontos szárítás (fagyasztva szárítás: 200 K, Pa) kritikus pontos szárítás:nyomás-hőmérséklet – gőz-folyadék (halmazállapot) átmenet, a határfelület megszűnik megszűnik a felületi feszültség - nincs torzulás dehidratáló folyadék (metanol, etanol, aceton) intermedier folyadék (amil-acetát) folyékony CO 2 : kritikus pont: 304 K, 7,39 MPa (víz: 648 K!!)

fázisdiagram Földigiliszta feji része kritikus pontos és levegőn szárított

14.2. Minta jellemzői: Vezetőképesség: R   - töltődés töltés felhalmozódás -feloldás csökken astigmatizmus instabilitás fényességi egyenetlenségek mérés érzékenysége csökken növelése:gőzölés (Au, Pt, Pd, Ag, Cu, C) nehézfém festés poliamin spray Elektron emisszió: tárgyból kilépő e - mennyiség – képalkotás több – jobb kép (detektorba kell jutniuk!) biológiai minták kis rendszámú elemekből emisszió nő: secunder e - – fém (Au, Pd, Au/Pd) gőzölés HR SEM – Ta, W gőzőlés (1 nm felbontás) backscattered e - – vékony C réteg

Hőkárosodás: mintaáram általában pA – abszorbeált e - miatt, de lehet nagyobb is (detektálás!) nagy sugár áram: minta melegszik, mozog, sérül (lyuk) csökkentés: alacsonyabb sugáráram vékonyabb minta gőzölés jó hővezetővel (Au, Cu, Ag, Al) Mechanikai stabilitás: C, Au, Pd, Pt, Ag, Cu gőzölés javítja 14.3 Gőzölés: jó mindegyik tulajdonság javítására Au, Au/Pd réteg: 2,5-5 nm elég (több már elfed!) tapadási-kiválási gócok, növekedés, összefüggő réteg műtermék:hősugárzás -150 mm távolság szennyezés -fémről, vákumrendszer felől lecsapódási -gőzölt fém nem egyenletesen leválás -tapadási probléma

Vákumgőzölés: alacsony vákum ( Pa) szén – jól tapad (5-10 nm) utána arany – erősebb kötődés, jobb terülés kisebb mértékű vákum mellett (1Pa) – pl. argon (szén – oxigén) Sputter coating: target atomjainak leválasztása és aktív „rácsapása” a minta felszínére bevonat vékonyabb lehet 1 nm-nél target: Au, Au-Pd, Pt, Ta, W, Ni, Cr, Cu, C (Al nem jó, felületi oxid réteg) target tisztasága fontos nyomás: Pa, gáz szivárogtatás (időnként): olaj szennyezést csökkenti gáz: nitrogén, argon jobb a levegőnél műtermék: hő, felületi sérülés, szennyeződés, tapadási problémák

I. ion sugár sputter coating: ionizálás (argon) – gyorsító feszültség (1-3 KeV) II. direkt áram (dióda) sputtering: 1-3 KeV target katód – mintatartó anód HŐ!! III. hideg diódás sputtering: elektromágneses térben e - leszakítása és eltérítése A minta hűtése, ill. hő elleni védelme mindig fontos! Alacsonyhőmérsékletű gőzölés: 0.5 nm már összefüggő réteg /Sík felületen. Irreguláris – vastagabb kell.) Cryo minta előkészítés

Felszíni fémréteg kialakulása gőzöléskor Sputter coating módjai

Légy szárnya

16. Fotózással kapcsolatos műtermékek Eddig: mintavétel, fixálás, víztelenítés, beágyazás, kritikus pontosszárítás, metszés, metszet felvétele, festés, gőzölés, műszer hibái Információ – dokumentálás: kép rögzítés: fényképezés, fimhívás, film szárítás (számítógépes rögzítés) kép készítése: nagyítás, laborálás, szárítás (nyomtatás) Kép rögzítése: kamera, film (vagy lemez) típus, méret, DIN, …) filmérzékenység helyes beállítása!! TEM – élesség, ha nem: kezelő hibája /nincs más közben/ SEM – élesség beállítás CRT-n, fényképezés másik CRT-n ha nem: szerviz vibráció – fényképezésnél, SEM érzékenyebb (hosszú expoziciós idő, akár 1-5 perc), TEM kevésbé (2-3 sec) lencsehibák: nem jellemző, nincs vagy kevés optikai elem

Filmek: TEM: vákuum és e - (nem foton detektálás) SEM: e - és gamma fotonok detektálása, de CRT fluoreszcencia fényképezés (itt film kék fényre érzékeny, közepes érzékenységű, nagy kontraszt-tűrésű, finomszemcsés) Polaroid 52 típus, ill. monokrom 55 típus (negatív is!) – kisebb feloldás, drágábbak, előny: sec kész felvétel (normál film: utómunkák, de jobb feloldás, teljes gradáció) Üveglemez: rövidebb szárítási idő, kisebb szennyezés bevitel, jobb mechanikus stabilitás, drágábbak, óvatosabb kezelést igényel, súlyosabb, tárolásra több hely kell e - : zaj, random e - fluktuáció, egy e - ( kV) több ezüst szemcsével reagál, fény foton (2-3 eV) csak eggyel zaj csökkentése: hosszabb expozíciós idő – stabilabb készülék kell EM nagyítást minimalizálni – tovább fotónegatív hívását jól beállítani Expozició: látens kép – denzitása idővel nő a film előhívásáig instabilitás csökkentése: negatívot gyorsan előhívni

a.) e - és b.) fény exponált fotoanyag Látens kép változása