Method Article

הכנת מקור אלקטרוני לצ ואומדן הבהירות שלה

DOI:

10.3791/59513

⸱

November 5th, 2019

 ,  ,  , 
1CINaM-UMR7325, Aix-Marseille University, CNRS

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המאמר מציג פרוטוקול להכין מקור הצ ולאמוד את הבהירות שלו לשימוש בהדמיה ארוכת טווח של הדמיה באמצעות מיקרוסקופ נקודה-מקור ההקרנה באמצעות אלקטרון.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המקור האלקטרוני הנמצא כאן מופיע היטב במיקרוסקופ הקרנת מקור באנרגיה נמוכה באמצעות אלקטרון בטווח ארוך. הוא מציג יתרונות גדולים לעומת טיפים חדים מתכת. החוסן מעניק לאורך חיים של חודשים וניתן להשתמש בה תחת לחץ גבוה יחסית. גביש הצ מופקד בקודקוד סיבי פחמן, ומתוחזק על עצמו במבנה קואקסיאלי המבטיח צורת קרן כדורית ומיקום מכני קל כדי ליישר את המקור, את העצם ואת ציר המערכת האלקטרונים-אופטיים. יש התצהיר גביש אחד באמצעות הדור של הקלדניט המכיל טיפות מים עם מיקרופיפטה. ניתן לבצע סריקת מיקרוסקופ אלקטרוני. כדי לאמת את התצהיר עם זאת, פעולה זו מוסיפה צעדים ולכן מגבירה את הסיכון לפגיעה במקור. לפיכך, לאחר ההכנה, המקור מוכנס בדרך כלל ישירות תחת ואקום במיקרוסקופ ההקרנה. אספקת מתח גבוה ראשונה מספקת את הבעיטה הדרושה כדי להפעיל את פליטת האלקטרונים. תהליך פליטת השדה המעורב נמדד לאחר מכן: הוא כבר נצפה בעשרות מקורות אלקטרונים שהוכנו בדרך זו. הבהירות היא תחת המשוער באמצעות הערכה מעל של גודל המקור, עוצמה באנרגיה אחת זווית חרוט נמדד במערכת הקרנה.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מבני מתכת/בידוד המשמשים לפליטת אלקטרון נחקרו במשך כמעט 20 שנה בשל השדה המקסקופי הנמוך שלהם1. השדה החשמלי המעורב הוא רק של הסדר של מספר v/μm2,3,4, בניגוד ל-v/a הנדרש עבור פליטת שדה קלאסי עם טיפים חדים מתכת5,6,7. זה כנראה מסביר את הפעלת פלזמה המתחיל כי הם כל כך שימושיים בטכנולוגיות מקור אלקטרונים. לפני כמה שנים, ביקשו לחקור את פליטת השדה הנמוכה הזו על ידי הפקדת סרטים של מבודד טבעי על שכבות הפחמן שידור אלקטרונים8. Celadonite, מינרל מבודד ש....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. הכנת המקור

הערה: במיקרוסקופ שלנו, תמיכה מקור מורכב צלחת קרמיקה זכוכית מקלע שממנה עולה 1 ס מ של שפופרת נירוסטה של 90 יקרומטר קוטר פנימי עם חיבור חשמלי על הצלחת.

  1. הכנת סיבים
    1. תקן את תמיכת המקור תחת מיקרוסקופ אופטי.
    2. הכנס את סיבי הפחמן 10 יקרומטר לתוך צינור נירוסטה. הדבק את סיבי הפחמן לצינור עם לכה כסופה.
    3. חותכים את סיבים עם מלקחיים חיתוך (תחת מיקרוסקופ המשקפת) כך שבין 100 יקרומטר ו-3 מ"מ נשארו מחוץ לצינור נירוסטה.
      הערה: סיבי הפחמן שבירים; השארת יותר מ 1 ס מ מחוץ לצינור יגדיל את הסיכוי לפרוץ את המבנה במהלך מניפולציה.
  2. סלדניט-המכיל הכנת מים
    1. לטחון את הסלדניט עם מרגמה ומכתש.<....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כמה סריקות מיקרואזורים אלקטרונים של סיבי פחמן שהוכנו כמפורט בפרוטוקול הושגו SEM ב 15 kV. מקורות מוצגים אחד, לפעמים שניים, קריסטלים בקודקוד (איור 1). עם זאת, השימוש ב-SEM כרוך בתמיכה נוספת של סיבי פחמן, אשר קשה לטעון ומבלי לשבור. בטוח יותר לנסות פליטת אלקטרון ישירה. נבדק במיקרוסקופ הקרנה (איור 2), כל מקור שהוכן בדרך זו נפלט. הבעיטה נדרשת פעם אחת בלבד. עם מקורות ישנים, לפעמים ניתן להשתמש בבעיטה למקור אחר.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

פרוטוקול זה אינו קריטי מאחר שהגיאומטריה של המקור בקנה מידה מיקרוסקופי משתנה ממקור אחד לאחר. הקושי הוא כי מאז סיבי פחמן הוא שביר, החיתוך שלה יכול להוביל לאורך בלתי הולם. אורך הולם הוא כ 500 μm; הצורה המיקרוסקופית של החתך אינה חיונית. הצעד הקריטי הוא להיות בעל מספר קטן מאוד של גבישים (באופן אידיאלי אחד) הופקד על קודקוד חוט מוליך. התאמת ריכוז הגביש עם הכרך הופקד היא הנקודה החשובה ביותר. אם יותר מדי גבישים מצטברים, הפליטה היא לרוב. כאן, אנחנו מתארים. דרך לנהל את זה בשל הליך בעיטת הסיום, אם מופקד מספר קטן של קריסטלים, רק אחד .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

למחברים אין אינטרסים פיננסיים מתחרים.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחברים רוצים להודות למרג מסוויקו לשיפור האנגלית של מאמר זה.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
נימה מסיבי פחמןGoodfellowC 005711   
נימה סיבי פחמןמיצובישי כימיDIALEAD
נימה סיבי פחמןSolvayTHORNEL P25
נימה סיבי פחמןZoltekPX35 גרירה
סלדוניטורונה ירוק אדמה / פיגמנט
צלחת מיקרו-ערוצים דו-שלבית ומכלול מסך פלורסנטHamamatsuF2225-21S
בקר זרימהElveflowOB1 
ניתנת לעיבוד זכוכית קרמיקהMacor
Micropipette PullerSutter InstrumentsP2000 
מפעילים פיזו-חשמלייםMechonicsMS30 
נימי קוורץ B100-75-15 
לכה כסףDODUCO GmbHAUROMAL 38   
מעבד אולטרסאונדHielscher / sonotrode MS3UP50H 
רציפה זכוכית מכשיר סאטר

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Forbes, R. G. Low-macroscopic-field electron emission from carbon films and other electrically nanostructured heterogeneous materials: hypotheses about emission mechanism. Solid-State Electronics. 45, 779-808 (2001).
  2. Wang, C., Garcia, A., Ingram, D. C., Lake, M., Kordesch, M. E.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Celadonite Electron SourceElectron EmissionField EmissionProjection MicroscopeScanning Electron MicroscopyFowler Nordheim PlotSource Size EstimationCarbon Fiber DepositionUltrasonic DispersionVacuum Installation

Related Articles