Name: Preparar una fuente de electrones de celadonita y estimar su brillo (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-11-05T12:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 14 s
Description: Aprende a preparar una fuente de electrones de celadonita y estimar su brillo para microscopía de proyección. Este método ofrece larga vida útil y estabilidad comparable a puntas metálicas tradicionales.

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Los autores quieren agradecer a Marjorie Sweetko por mejorar el inglés de este artículo.

1. Preparación de la fuente
NOTA: En nuestro microscopio, el soporte de la fuente se compone de una placa de cerámica de vidrio mecanizable de la que emerge 1 cm de un tubo de acero inoxidable de 90 m de diámetro interno con una conexión eléctrica en la placa.
<ol><li>Preparación de la fibra<ol>
<li>Fije el soporte de la fuente bajo un microscopio óptico.</li>
		<li>Inserte la fibra de carbono de 10 m en el tubo de acero inoxidable. Pega la fibra de carbono al tubo con laca plateada.</li>
		<li>Cortar la fibra con pinzas de corte (bajo un microscopio binocular) de modo que entre 100 y 3 mm se dejen fuera del tubo de acero inoxidable. NOTA: La fibra de carbono es quebradiza; dejando más de 1 cm fuera del tubo aumentará la posibilidad de que la estructura se rompa durante la manipulación.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Preparación del agua que contiene celadonita<ol>
<li>Moler la celadonita con un mortero y un pestillo.</li>
		<li>Pesar 0,2 mg de celadonita en polvo y diluir en 10 ml de agua desionizada.</li>
		<li>Utilice una punta de ultrasonido directamente en los 10 ml de agua que contiene celadonita para romper los agregados. Típicamente, utilizar una frecuencia ultrasónica de 30 kHz para una potencia de 50 W sobre 30 s.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Preparación del entorno de deposición<ol>
<li>Conecte un soporte capilar a un controlador de presión.</li>
		<li>Mantenga el soporte capilar bajo un microscopio óptico con un micromanipulador multidireccional.</li>
		<li>Coloque el soporte con la fibra de carbono mirando hacia el soporte capilar bajo el microscopio óptico.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Declaración de celadonita<ol>
<li>Tire de un micropipeta con un diámetro interno de 2-10 m para permitir que la celadonita dispersa fluya sin obstrucciones.<ol>
<li>Fije un capilar de vidrio en la mandíbula del tirador. Asegúrese de los parámetros correctos del tirador de acuerdo con el tamaño de la pipeta de parche(Tabla 1). Llene el micropipeta con el agua que contiene celadonita.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Monte el micropipeta en el soporte capilar bajo el microscopio. Alinee la micropipeta y la fibra de carbono bajo el microscopio óptico.</li>
		<li>Acérquese a la micropipeta, a una distancia de 2-10 m desde el ápice de la fibra de carbono.</li>
		<li>Aplique presión progresiva sobre la entrada ancha al micropipeta. Normalmente, aplique 100 mbar para que se forme una gota en la punta pero no caiga. Esta gota humedece el ápice de la fibra de carbono.</li>
		<li>Retirar la micropipeta.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. Inicio de la fuente
NOTA: En nuestro microscopio, el soporte de origen se fija en una brida giratoria manual que también lleva el actuador piezoeléctrico que se mueve (resolución de 100 nm, rango de 25 mm), con un comando eléctrico, el objeto relativo a la fuente (ver figura 2). Este objeto desempeña el papel de un ánodo eléctrico para la emisión de electrones; generalmente se pone a tierra eléctricamente y se coloca delante de la fuente. En nuestro experimento, los voltajes se controlan a mano con diferentes fuentes de alimentación.
<ol><li>Instale el soporte de la fuente al vacío.</li>
	<li>Conecte la fibra de carbono y el objeto a dos alimentación eléctrica de alto voltaje.</li>
	<li>Compruebe la continuidad eléctrica de los contactos en todas partes: ánodo-objeto, lente y pantalla; encender el bombeo de vacío.</li>
	<li>Conecte un nano-amperímetro de un calibre en el rango de A entre el objeto y el suelo eléctrico.</li>
	<li>Aumente el voltaje de sesgo negativo aplicado a la fuente lentamente, a aproximadamente 1 V/s. Si el ánodo está a 1 mm de distancia de la fuente, el inicio tiene lugar a unos 2 kV. La intensidad aumenta repentinamente.</li>
	<li>Disminuir el voltaje para estabilizar la intensidad en unos cien nA. Al principio, la intensidad puede fluctuar en varios órdenes de magnitud.</li>
	<li>Deje el sistema fluctuando durante varias horas, hasta que disminuyan las fluctuaciones. Corte la tensión cuando las fluctuaciones sean inferiores al 10%.</li>
</ol>3. Caracterización de la fuente
NOTA: Presentamos una manera de sondear las características de origen. Para estimar el brillo de la fuente, se utilizan dos microscopios de proyección. En estas configuraciones, la sombra de un objeto se observa en una pantalla fluorescente colocada más lejos(Figura 2). La fuente (cátodo) y el objeto (ánodo) se montan en una brida de micromanipulación y pueden girar juntos en el plano de proyección. Una sencilla configuración de proyección corta con una pantalla fluorescente permite una proyección de bajo aumento. La segunda configuración consiste en una lente electrostática y un conjunto de pantalla de doble placa microcanal/fluorescente para los aumentos más fuertes12. La información disponible sobre cada imagen de proyección se utiliza para subestimar el brillo: el detalle más pequeño en el registro13. Este detalle visible más pequeño depende del tamaño de origen aparente, que incluye el desenfoque geométrico del tamaño de origen, las vibraciones entre el objeto y la fuente, y la resolución del detector.
<ol><li>Medición del ángulo del cono<ol>
<li>Gire la fuente hacia la configuración de proyección simple, con la brida giratoria, para observar el haz de electrones.</li>
		<li>Disminuya la distancia de origen a pantalla, con el micromanipulador manual, para obtener todo el lugar en la pantalla; a continuación, mida la distancia de origen a pantalla, D.</li>
		<li>Tome fotografías de la pantalla cambiando el ángulo entre el haz de electrones y el normal a la pantalla, con la brida giratoria.</li>
		<li>Trazar el perfil de intensidad de nivel gris a lo largo de un eje y determinar el radio de emisión, R a una distancia de origen a pantalla determinada, D (Figura 3).</li>
		<li>Calcular el ángulo <img src="/files/ftp_upload/59513/59513eq1.jpg"> del cono: con R, el radio de emisión a una distancia de fuente a pantalla determinada, D.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Medición de la parcela Fowler-Nordheim<ol>
<li>Mida la intensidad de emisión frente a la tensión aplicada a la fuente: I(V) con I la intensidad medida en el ánodo y V la tensión aplicada en la fibra de carbono.</li>
		<li>Parcela <img src="/files/ftp_upload/59513/59513eq2.jpg"> . La curva muestra una línea recta decreciente con saturación para el voltaje más alto. En la Figura 4se muestra un ejemplo. La línea recta más larga es la firma del proceso de emisión de campo.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Medición del tamaño de la fuente<ol>
<li>Gire la fuente hacia la lente electrostática, con la brida giratoria.</li>
		<li>Produzca una imagen de proyección que contenga un enorme patrón de difracción de Fresnel a lo largo de un borde de un objeto: se requiere una ampliación de unos 20.000x. En nuestro microscopio, esto es posible con una distancia de fuente a objeto de unos 100 m, fijada con los piezo-actuadores, y una lente electrostática Einzel.</li>
		<li>Mida el detalle visible más nítido en la imagen en la pantalla(Figura 5). NOTA: Se utiliza la distancia de fleco a fleco más nítida, se utiliza.</li>
		<li>Calcular el tamaño <img src="/files/ftp_upload/59513/59513eq3.jpg"> de origen: .</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Forbes, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-macroscopic-field+electron+emission+from+carbon+films+and+other+electrically+nanostructured+heterogeneous+materials%3A+hypotheses+about+emission+mechanism%5BTitle%5D)+AND+%22Solid-State+Electronics%22%5BJournal%5D)">Low-macroscopic-field electron emission from carbon films and other electrically nanostructured heterogeneous materials: hypotheses about emission mechanism.</a> Solid-State Electronics. 45, 779-808 (2001).</li>
<li>Wang, C., Garcia, A., Ingram, D. C., Lake, M., Kordesch, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cold+field+emission+from+CVD+diamond+films+observed+in+emission+electron+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Electronics+Letters%22%5BJournal%5D)">Cold field emission from CVD diamond films observed in emission electron microscopy.</a> Electronics Letters. 27, 1459(1991).</li>
<li>Okano, K., Koizumi, S., Ravi, S., Silva, P., Amaratunga, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-threshold+cold+cathodes+made+of+nitrogen-doped+chemical-vapour-deposited+diamond%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Low-threshold cold cathodes made of nitrogen-doped chemical-vapour-deposited diamond.</a> Nature. 381, 140-141 (1996).</li>
<li>Geis, M. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+surface+electron-emission+mechanism+in+diamond+cathodes%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A new surface electron-emission mechanism in diamond cathodes.</a> Nature. 393, 431-435 (1998).</li>
<li>Horch, S., Morin, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Field+emission+from+atomic+size+sources%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physics%22%5BJournal%5D)">Field emission from atomic size sources.</a> Journal of Applied Physics. 74 (6), 3652-3657 (1993).</li>
<li>Muller, H. U., Volkel, B., Hofmann, M., Woll, C., Grunze, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emission+properties+of+electron+point+sources%5BTitle%5D)+AND+%22Ultramicroscopy%22%5BJournal%5D)">Emission properties of electron point sources.</a> Ultramicroscopy. 50 (1), 57-64 (1993).</li>
<li>Qian, W., Scheinfein, M. R., Spence, J. C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brightness+measurements+of+nanometer-sized+field-emission-electron+sources%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physics%22%5BJournal%5D)">Brightness measurements of nanometer-sized field-emission-electron sources.</a> Journal of Applied Physics. 73 (11), 7041-7045 (1993).</li>
<li>Rech, J. em, Grauby, O., Morin, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-voltage+electron+emission+from+mineral+films%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Vacuum+Science+%26+Technology+B%22%5BJournal%5D)">Low-voltage electron emission from mineral films.</a> Journal of Vacuum Science & Technology B. 20 (1), 5-9 (2002).</li>
<li>Daineche, R., Degiovanni, A., Grauby, O., Morin, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Source+of+low-energy+coherent+electron+beams%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Source of low-energy coherent electron beams.</a> Applied Physics Letters. 88, 023101(2006).</li>
<li>Salançon, E., Daineche, R., Grauby, O., Morin, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single+mineral+particle+makes+an+electron+point+source%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Vacuum+Science+%26+Technology+B%22%5BJournal%5D)">Single mineral particle makes an electron point source.</a> Journal of Vacuum Science & Technology B. 33, 030601(2015).</li>
<li>Prigent, M., Morin, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Charge+effect+in+point+projection+images+of+Ni+nanowires+and+I+collagen+fibres%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physics+D%3A+Applied+Physics%22%5BJournal%5D)">Charge effect in point projection images of Ni nanowires and I collagen fibres.</a> Journal of Physics D: Applied Physics. 34 (8), 1167-1177 (2001).</li>
<li>Salançon, E., Degiovanni, A., Lapena, L., Lagaize, M., Morin, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+low-energy+electron+point-source+projection+microscope+not+using+a+sharp+metal+tip+performs+well+in+long-range+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Ultramicroscopy%22%5BJournal%5D)">A low-energy electron point-source projection microscope not using a sharp metal tip performs well in long-range imaging.</a> Ultramicroscopy. 200, 125-131 (2019).</li>
<li>Salançon, E., Degiovanni, A., Lapena, L., Morin, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+spatial+resolution+detection+of+low-energy+electrons+using+an+event-counting+method%2C+application+to+point+projection+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Review+of+Scientific+Instruments%22%5BJournal%5D)">High spatial resolution detection of low-energy electrons using an event-counting method, application to point projection microscopy.</a> Review of Scientific Instruments. 89, 043301(2018).</li>
<li>Swanson, L. W., Crouser, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Total-Energy+Distribution+of+Field-Emitted+Electrons+and+Single-Plane+Work+Functions+for+Tungsten%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review%22%5BJournal%5D)">Total-Energy Distribution of Field-Emitted Electrons and Single-Plane Work Functions for Tungsten.</a> Physical Review. 163, 622(1967).</li>
</ol>

Los autores no tienen intereses financieros en competencia.

Este protocolo no es crítico porque la geometría de la fuente a escala microscópica cambia de una fuente a otra. La dificultad es que dado que una fibra de carbono es quebradiza, su corte puede conducir a una longitud inapropiada. Una longitud adecuada es de unos 500 m; la forma microscópica del corte no es crucial. El paso crítico es tener un número muy pequeño de cristales (idealmente uno) depositados en el ápice de un cable conductor. Adaptar la concentración de cristal con el volumen depositado es el punto más import...

Las estructuras metálicas/aislantes utilizadas para la emisión de electrones se han estudiado durante casi 20 años debido a su bajo campo macroscópico1. El campo eléctrico implicado es sólo del orden de algunos V / m2,3,4, en contraste con el V / nm requerido para la emisión de campo clásico con puntas metálicas afiladas5,6,7. Esto probablemente explica las descargas plasmáticas iniciales que son tan útiles en las tecnologías de fuente de electrones. Hace algunos años, buscamos explorar esta baja emisión de campo mediante el depósito de películas de aislantes naturales en las capas de carbono de transmisión de electrones8. Celadonita, un mineral aislante encontrado en el basalto de las Trampas paraná en las minas de Ametista di Sul en Brasil, fue elegido.
Cuando la celadonita es molida, la forma cristalina es una losa rectangular con dimensiones micrométricas y un espesor de menos de 100 nm (normalmente: 1.000 nm x 500 nm x 50 nm). Es perfectamente plana y reconocible en el escaneo de microscopía electrónica(Figura 1). La película está formada por la deposición de una gota de agua que contiene celadonita en la capa de carbono. A medida que aumenta la tensión aplicada, emite electrones siguiendo un régimen de Fowler-Nordheim con saturación de intensidad para los voltajes más altos. Un estudio con un diafragma en un sistema de proyección mostró que un emisor es una fuente puntual9. Sin embargo, el uso de esta película grande con un diafragma para seleccionar la fuente no explotó el potencial de la fuente de puntos. Por ejemplo, las fuentes puntuales comúnmente utilizadas en la microscopía de proyección de referencia de punto de electrones de baja energía permiten una distancia de fuente a objeto de aproximadamente 100 nm. Sin embargo, esa distancia de origen a objeto estaría fuera de la cuestión con una película. Encontrar una manera de aislar un cristal para poder mover algo hacia esta fuente de electrones fue un desafío. Nuestra solución fue en primer lugar, utilizar una fibra de carbono de 10 m: depositar la gota en el ápice de la fibra limita necesariamente el número de cristales de celadonita. En segundo lugar, decidimos limitar el tamaño de las gotas: una micropipeta con un extremo de punta de unos 5 m está llena de agua que contiene celadonita y la presión se aplica en la entrada de la micropipeta para crear una pequeña gota para mojar el ápice de la fibra. El protocolo detalla el proceso completo de preparación de la fuente.
La fuente resultante es una fuente de punto coaxial que permite una buena alineación entre la fuente, el objeto y el sistema óptico de electrones10. Debido a que su diámetro de 10 m es todavía más ancho que las puntas ultra-nítidas, la distancia de origen a objeto está limitada a unas decenas de micrómetros. Sin embargo, recientemente mostramos que el emisor de fuente de celadonita combinado con una lente Einzel funciona de manera comparable a un microscopio clásico de proyección de fuente puntual. Las imágenes de largo alcance así accesibles limitan incluso el efecto de carga11 en el objeto y las distorsiones de imagen implicadas12,13. La fuente de celadonita también presenta grandes ventajas en comparación con las puntas metálicas afiladas. Es robusto: la fuente de puntos está bajo el cristal y por lo tanto protegida contra el sputtering. La fuente puede funcionar bajo una presión relativamente alta: se probó a 10-2 mbar durante algunos minutos. Sin embargo, su vida útil y su estabilidad siguen dependiendo de las condiciones de vacío adecuadas. Usualmente empleamos la fuente de celadonita a 10-8 mbar y obtenemos una vida útil de meses.
Este artículo está destinado a ayudar a todos aquellos que deseen utilizar la fuente de celadonita para producir un haz de electrones coherente.

<table><tbody><tr><td>Filamento de fibra de carbono</td><td>Goodfellow</td><td>C 005711&nbsp; &nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Filamento de fibra de carbono</td><td>Mitsubishi Chemical</td><td>DIALEAD</td><td></td></tr><tr><td>Filamento de fibra de carbono</td><td>Solvay</td><td>THORNEL P25</td><td></td></tr><tr><td>Filamento de fibra de carbono</td><td>Zoltek</td><td>PX35 Remolque continuo</td><td></td></tr><tr><td>Celadonita Verona</td><td></td><td></td><td>Tierra verde / pigmento</td></tr><tr><td>Placa de microcanal de doble etapa y conjunto de pantalla fluorescente</td><td>Hamamatsu</td><td>F2225-21S</td><td></td></tr><tr><td>Controlador de caudal</td><td>Elveflow</td><td>OB1&nbsp;</td><td></td></tr> Extractor <tr><td>de micropipetas de vitrocerámica</td><td>Macor</td><td></td><td></td>mecanizable</tr><tr><td></td><td>Sutter Instruments</td><td>P2000&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Actuadores piezoeléctricos</td><td>Mechonics</td><td>MS30&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Instrumento Sutter capilar de cuarzo</td><td>&nbsp;</td><td>B100-75-15&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Laca de plata</td><td>DODUCO GmbH</td><td>AUROMAL 38&nbsp; &nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Procesador ultrasónico</td><td>Hielscher / sonotrodo MS3</td><td>UP50H&nbsp;</td><td></td></tr></tbody></table>

preparar una fuente de electrones de celadonita y estimar su brillo

Preparing a Celadonite Electron Source and Estimating Its Brightness

La fuente de celadonita de electrones descrita aquí funciona bien en un microscopio de proyección de punto de punta de electrones de baja energía en imágenes de largo alcance. Presenta grandes ventajas en comparación con las puntas metálicas afiladas. Su robustez permite una vida útil de meses y se puede utilizar bajo una presión relativamente alta. El cristal de celadonita se deposita en el ápice de una fibra de carbono, se mantiene en una estructura coaxial asegurando una forma de haz esférico y fácil posicionamiento mecánico para alinear la fuente, el objeto y el eje del sistema electrónico-óptico. Hay una sola deposición de cristal a través de la generación de gotas de agua que contienen celadonita con un micropipeta. Se puede escanear la observación de la microscopía electrónica para verificar la deposición. Sin embargo, esto añade pasos y, por lo tanto, aumenta el riesgo de dañar la fuente. Por lo tanto, después de la preparación, la fuente se inserta generalmente directamente bajo vacío en el microscopio de proyección. Una primera fuente de alta tensión proporciona el arranque necesario para iniciar la emisión de electrones. A continuación se mide el proceso de emisión de campo implicado: ya se ha observado para docenas de fuentes de electrones preparadas de esta manera. El brillo se subestima a través de una sobreestimación del tamaño de la fuente, la intensidad en un ángulo de energía y cono medido en un sistema de proyección.

Varias micrografías electrónicas de barrido de fibras de carbono preparadas como se detalla en el protocolo se obtuvieron en un SEM a 15 kV. Las fuentes exhiben uno, a veces dos, cristales en su ápice(Figura 1). Sin embargo, el uso del SEM implica otro soporte para la fibra de carbono, que es difícil de montar y desmontar sin romperse. Es más seguro intentar la emisión directa de electrones. Probado en un microscopio de proyección(Figura ...

El artículo presenta un protocolo para preparar una fuente de celadonita y estimar su brillo para su uso en un microscopio de proyección de punto de fuente de electrones de baja energía por imágenes de largo alcance.

Preparar una fuente de electrones de celadonita y estimar su brillo

The electron celadonite source described here performs well in a low-energy electron point-source projection microscope in long-range imaging. It presents ...

Este protocolo tiene como objetivo explicar cómo hacer una fuente de electrones de celadonita. Estas fuentes han mostrado una larga vida útil y su brillo es equivalente al de las puntas metálicas de emisión llenas. El uso de esta fuente de electrones de celadonita en un microscopio de proyección, asociado con una lente electrostática, permite trabajar con una gran distancia de objeto de origen.Esto evita el riesgo de bloqueo de origen y la distorsión de la imagen al disminuir el efecto de campo local en el objeto. Para comenzar este procedimiento, inserte la fuente en un tubo de acero inoxidable con un diámetro interior de 90 micrómetros. Inserte un alambre de tungsteno con un diámetro de 50 micrómetros en el tubo y enrolle el tubo debajo de una cuchilla para cortarlo a la longitud requerida.Fije el soporte de la fuente debajo de un microscopio óptico. Inserte una fibra de carbono de 10 micrómetros en el tubo de acero inoxidable. Y pega la fibra de carbono al tubo con laca plateada.Bajo un microscopio binocular, utilice pinzas de corte para cortar las fibras de modo que entre 100 micrómetros y tres milímetros se dejen fuera del tubo de acero inoxidable. A continuación, moler la celadonita con un mortero y un pestillo. Pesar 0,2 miligramos de polvo de celadonita, y diluirlo en 10 mililitros de agua desionizada.Coloque una punta de ultrasonido directamente en el agua que contiene celadonita, y utilice una frecuencia ultrasónica de 30 kilohercios y una potencia de 50 vatios durante 30 segundos para romper los agregados. Para preparar el entorno de deposición, conecte un soporte capilar a un controlador de presión. Mantenga el soporte capilar bajo un microscopio óptico con un micromantesionador multidireccional.Coloque el soporte bajo el microscopio con la fibra de carbono frente al soporte capilar. A continuación, fijar un capilar de vidrio en una mandíbula polar. Usando la tabla uno del protocolo de texto, asegúrese de que los parámetros polares se establecen correctamente de acuerdo con el tamaño de la tubería de parche, y tire de una micro pipeta con un diámetro de extremo interno entre dos y diez micrómetros, para permitir que la celadonita dispersa fluya sin obstrucción.A continuación, llene el micro pipeteo con el agua que contiene celadonita. Bajo el microscopio, monte el micro pipeteo en el soporte capilar y alinee la micro pipeta con la fibra de carbono. Aumente la presión en el extremo ancho de la micro pipeta, de tal manera que se forme una caída en su salida sin caerse.Mueva la fibra de carbono hacia arriba para tocar la gota, que mojará el ápice de la fibra de carbono. Después de esto, retraiga la fibra de carbono. Bajo un microscopio, inserte la fuente en el soporte de la fuente.Instale el soporte de origen bajo el vacío. Conecte la fibra de carbono y el objeto a dos alimentaciones eléctricas de alto voltaje. Compruebe la continuidad eléctrica de cada contacto e instale la brida en la configuración experimental.Después de esto, encienda el bombeo de vacío. Conecte un nanómetro de un calibre en el rango de microamperio entre el objeto y el suelo eléctrico. Aumente el voltaje de polarización negativo aplicado a la fuente lentamente a aproximadamente un voltio por segundo.Si el ánodo está a un milímetro de distancia de la fuente, el inicio tiene lugar en alrededor de dos kilovoltas cuando la intensidad aumenta repentinamente. A continuación, disminuya inmediatamente el voltaje para estabilizar la intensidad en unos cientos de nanoamperios. Al principio, la intensidad puede fluctuar sobre varios órdenes de magnitud.La intensidad puede fluctuar durante varias horas. Espere hasta que las fluctuaciones disminuyan. Corte el voltaje cuando las fluctuaciones sean inferiores al 10% Para comenzar, utilice la brida giratoria para girar la fuente hacia la configuración de proyección simple para observar el haz de electrones.Utilice el micromantenador para disminuir la distancia de fuente a pantalla y obtener todo el punto en la pantalla. Mida la distancia de origen a pantalla. Tome fotografías de la pantalla utilizando la brida giratoria para cambiar el ángulo entre el haz de electrones y la normal a la pantalla.Trazar el perfil de intensidad de nivel de gris a lo largo de un eje y determinar el radio de emisión a una distancia de origen a pantalla determinada. Calcule el ángulo del cono tal como se describe en el protocolo de texto. Después de esto, mida la intensidad de emisión frente a la tensión aplicada a la fuente con la intensidad medida en el ánodo, y el voltaje aplicado en la fibra de carbono.Cree un trazado Fowler-Nordheim para la fuente de celadonita como se describe en el protocolo de texto. La curva mostrará una línea recta decreciente con saturación para mayor voltaje. La línea recta más larga es la firma del proceso de emisión de campo.Para medir el tamaño de la fuente, utilice la brida giratoria para girar la fuente hacia la lente electrostática. Ajuste la intensidad para que todavía tenga la señal en el aumento más alto. Realice una primera ampliación con L1 y, a continuación, acérquese al objeto hacia la fuente.Por último, active L2 para producir una imagen de proyección que contenga un enorme patrón de difracción de fresnel a lo largo del borde de un objeto. Mida el detalle visible más nítido de la imagen en pantalla y calcule el tamaño de origen tal como se describe en el protocolo de texto. Varias imágenes de micrografía electrónica de barrido de celadonita depositadas en fibras de carbono, se obtuvieron a 15 kilovoltas o tres kilovoltas.Las fuentes exhiben uno, a veces dos cristales en su ápice. Sin embargo, el uso del SEM implica otro soporte para la fibra de carbono, que es difícil de montar y desmontar sin romperse. Es más seguro intentar la emisión directa de electrones.Las pruebas en un microscopio de proyección muestran que cada fuente preparada de esta manera emite. El inicio solo es una vez. La mayoría de estas fuentes muestran un único origen de punto.El perfil de emisión indica sólo una imagen continua sin ningún otro punto. La parcela Fowler-Nordheim exhibe 10 órdenes de magnitud recta y saturación a mayor tensión. El régimen de saturación obtenido para una tensión determinada depende de la estructura, pero la pendiente disminuye sistemáticamente para intensidades de corriente más altas de unos 10 microamperios.A continuación, el tamaño de la fuente se calcula midiendo el detalle más pequeño de la imagen producida. Esta imagen es el patrón de difracción de fresnel del objeto. Aquí, la pérdida de flecos de interferencia se atribuye al tamaño de la fuente.En este protocolo, lo más importante es obtener un solo cristal de celadonita en el ápice de un conductor en forma de punta, para poder acercarse a un objeto hacia la fuente para obtener una imagen del sujeto. Probablemente el paso crucial es donde una pequeña gota de agua que contiene celadonita bien dosificada, se deposita en el ápice de la fibra. El uso de esta fuente de electrones de celadonita en un microscopio de proyección equipado con una lente electrostática permite trabajar con una gran distancia de objeto de origen.Esto permite desarrollar técnicas autográficas fuera del eje, para explorar campos magnéticos y eléctricos alrededor de objetos nanométricos.

preparing-a-celadonite-electron-source-and-estimating-its-brightness

Research

Investigación

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Engineering

Ingeniería

Un dispositivo integrado, la incorporación de una célula y triplete-triplete aniquilación solar de conversión ascendente unidad sensibilizada por colorante fue producido, proporcionando una mayor cosecha de la luz, de una sección más amplia del espectro solar. Con los niveles de irradiación modestos se demostró una respuesta mejorada de manera significativa a los fotones de baja energía, produciendo una cifra récord de mérito para las células solares sensibilizadas por colorante.

La integración de un Sistema de Up-conversión trío-triplete Aniquilación para Mejorar sensibilizado-Dye respuesta de células solares a la luz Sub-gap

Un flujo de trabajo para la amplia micro-caracterización de dispositivos ópticos activos se perfila. Contiene investigaciones estructurales, así como funcionales por medio de TC, LM y SEM. El método se demostró por un LED blanco que puede ser todavía ser operado durante la caracterización.

Los análisis en profundidad de los LEDs mediante una combinación de rayos-X de tomografía computarizada (TC) y la microscopía de luz (LM) correlacionado con microscopía electrónica de barrido (SEM)

Las propiedades ópticas, eléctricas y estructurales de las dislocaciones y de los límites de grano en materiales semiconductores pueden determinarse mediante experimentos realizados en un microscopio electrónico de barrido. La microscopía electrónica se ha utilizado para investigar la cátodoluminiscencia, la corriente inducida por haz de electrones y la difracción de electrones retrodispersados.

Caracterización integral de defectos extendidos en materiales semiconductores por un microscopio electrónico de barrido

Una excelente estabilidades químicas y luminiscencia de fósforos (oxi) nitruro de lo presentan como una alternativa prometedora a los usados ​​actualmente sulfuro y óxido de fósforo. En este trabajo, presentamos la manera de investigar sus propiedades de luminiscencia locales utilizando cátodoluminiscencia de baja energía (CL).

Catodoluminiscencia de baja energía para (Oxy) Los fósforos de nitruro

Los autores presentan un método para fabricar celdas electroquímicas estables emisoras de luz blanca utilizando la emisión de exciplexes formados entre un polímero de fluoreno emisor de azul y aminas aromáticas.

La fabricación de la luz blanca de emisores de celdas electroquímicas con emisión estable de exciplejos

Este protocolo describe una nueva técnica de imagen intraoperatoria que utiliza un complejo de rutenio como fuente de emisión de luz quimioluminiscente, produciendo así altas relaciones señal-ruido durante la obtención de imágenes in vivo. Las imágenes intraoperatorias son un campo en expansión que podría revolucionar la forma en que se realizan los procedimientos quirúrgicos.

Una nueva técnica para generar y Observación de quimioluminiscencia en un Contexto biológico

Aquí presentamos un protocolo para la fabricación de nanoestructuras de C60/graphene híbrido por evaporación térmica física. Particularmente, la manipulación adecuada de deposición y recocidas condiciones permiten el control sobre la creación de 1D y cuasi 1 C60 estructuras en grafeno ondulado.

Preparación y caracterización de nanoestructuras de C60/Graphene híbrido

Detallados en este documento son los protocolos de montaje y funcionamiento de una plataforma de proyección modular de microfluidos para la caracterización sistemática de síntesis de nanocristales de semiconductor coloidal. A través de acuerdos de sistema completamente ajustable, colección de espectros muy eficiente puede llevarse a cabo a través de escalas de tiempo de reacción de 4 órdenes de magnitud dentro de un espacio de muestreo controlado por transferencia de masa.

Una tecnología de microfluidos Modular para estudios sistemáticos de nanocristales de Semiconductor coloidal

Este trabajo describe el proceso completo de fabricación de dispositivos fotovoltaicos de temidio de selenio de cadmio delgado para una mayor eficiencia. El proceso utiliza un sistema de vacío en línea automatizado para la deposición de sublimación de espacio cercano que es escalable, desde la fabricación de dispositivos de investigación de área pequeña, así como módulos a gran escala.

Células solares Ultra-Thin CdSeTe/CdTe depositadas en el espacio cercano para mejorar la densidad de corriente de cortocircuito y la fotoluminiscencia

Proporcionamos un esquema general de los métodos cuantitativos de microanálisis para estimar las ocupaciones del sitio de impurezas y sus estados químicos aprovechando los fenómenos de canalización de electrones en condiciones incidentes de balanceo de haz de electrones, que extraen de manera confiable información de especies minoritarias, elementos ligeros, vacantes de oxígeno y otros defectos puntuales / de línea / planar.

Análisis Cuantitativo Del Sitio Atómico De Los Dopantes Funcionales / Defectos Puntuales En Materiales Cristalinos Por Microanálisis Mejorado Por Canalización De Electrones-Mejorado

Los dispositivos de diodos orgánicos emisores de luz (OLED) ofrecen una calidad de visualización superior con un mejor contraste al tiempo que ofrecen beneficios ambientales al reducir el consumo de energía. Aquí, se presenta de manera secuencial una estrategia simple para la fabricación de dispositivos OLED procesados en solución.

Guía paso a paso para aprovechar los diodos orgánicos emisores de luz mediante la fabricación de dispositivos procesados en solución de un emisor TADF

Aprende a preparar una fuente de electrones de celadonita y estimar su brillo para microscopía de proyección. Este método ofrece larga vida útil y estabilidad comparable a puntas metálicas tradicionales.

Preparar una fuente de electrones de celadonita y estimar su brillo

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