Name: הכנת מקור אלקטרוני לצ ואומדן הבהירות שלה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-11-05T12:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 14 s
Description: למדו להכין מקור אלקטרוני מצלדוניט לאורך חיים ארוך ובהירות גבוהה. שיטה זו מאפשרת מרחק גדול בין מקור לעצם במיקרוסקופ הקרנה ומפחיתה עיוותי תמונה.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים רוצים להודות למרג מסוויקו לשיפור האנגלית של מאמר זה.

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.
<ol><li>הכנת סיבים<ol>
<li>תקן את תמיכת המקור תחת מיקרוסקופ אופטי.</li>
		<li>הכנס את סיבי הפחמן 10 יקרומטר לתוך צינור נירוסטה. הדבק את סיבי הפחמן לצינור עם לכה כסופה.</li>
		<li>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.</li>
	</ol>
</li>
	<li>סלדניט-המכיל הכנת מים<ol>
<li>לטחון את הסלדניט עם מרגמה ומכתש.</li>
		<li>שוקלים 0.2 מ ג של אבקת סלדוניט ולדלל ב 10 מ ל של מים מלא מטים.</li>
		<li>השתמש בעצת אולטרסאונד ישירות ב-10 מ ל של המים המכילים לשבור את האגרגטים. בדרך כלל, להשתמש בתדר קולי של 30 kHz כוח של 50 W מעל 30 s.</li>
	</ol>
</li>
	<li>הכנת סביבת התצהיר<ol>
<li>חבר מחזיק נימי לבקר לחץ.</li>
		<li>שמור על מחזיק נימי תחת מיקרוסקופ אופטי עם מיקרו-מניפולטור רב כיווני.</li>
		<li>מניחים את התמיכה עם סיבי הפחמן מול מחזיק נימי תחת המיקרוסקופ האופטי.</li>
	</ol>
</li>
	<li>התצהיר של סלדוניט<ol>
<li>משוך מיקרופיפטה עם קוטר פנימי של 2-10 יקרומטר כדי לאפשר לסלדניט התפזרו לזרום ללא הפרעה.<ol>
<li>. לתקן נימי זכוכית בלסת ודא את הפרמטרים של הפולר הנכון בהתאם לגודל התיקון (טבלה 1). מלאו את המיקרופיפטה עם המים המכילים את המלח.</li>
		</ol>
</li>
		<li>הר המיקרופיפטה על מחזיק הנימי מתחת למיקרוסקופ. יישר את המיקרופיפטה ואת סיבי הפחמן מתחת למיקרוסקופ האופטי.</li>
		<li>גש למיקרופיפטה, עד למרחק של 2-10 יקרומטר מקודקוד סיבי הפחמן.</li>
		<li>הפעילו לחץ פרוגרסיבי על הכניסה הרחבה למיקרופיפטה. בדרך כלל, להחיל 100 mbar כך טפסים טיפה בקצה אבל לא נופל. הירידה הזאת מרטיב. את הקודקוד של סיבי הפחמן</li>
		<li>. משכי את המיקרופיפטה</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. בעיטות מהמקור
הערה: במיקרוסקופ שלנו, תמיכה מקור הוא קבוע על מקורבות מסתובבת ידנית גם נושאת piezo-חשמלי מפעיל כי נע (100 ננומטר רזולוציה, 25 מ"מ טווח), עם פקודה חשמלית, האובייקט ביחס למקור (ראה איור 2). אובייקט זה ממלא את התפקיד של אנאודה חשמלי עבור פליטת אלקטרון; הוא בדרך כלל מקורקע חשמלית ממוקם מול המקור. בניסוי שלנו, המתח מבוקר ביד. עם ספקי כוח שונים
<ol><li>התקן את מחזיק המקור תחת ואקום.</li>
	<li>חברו את סיבי הפחמן ואת החפץ לשני מכשירי ההאכלה חשמליים במתח גבוה.</li>
	<li>בדוק המשכיות חשמלית של אנשי קשר בכל מקום: אנדה-אובייקט, העדשה והמסך; הדליק את השואב אבק</li>
	<li>חבר את הננו-מד של קליבר בטווח μA בין האובייקט לבין הקרקע החשמלית.</li>
	<li>הגדילו את מתח הסטייה השלילית המוחלת על המקור לאט, בערך 1 V/s. אם האנדה נמצאת במרחק של 1 מ"מ מהמקור, הבעיטה מתרחשת בערך 2 kV. . העוצמה מגדילה פתאום</li>
	<li>להקטין את המתח כדי לייצב את עוצמת בכמה מאות nA. בהתחלה, העוצמה יכולה להשתנות על מספר הזמנות של גודל.</li>
	<li>השאר את המערכת משתנה במשך מספר שעות, עד לירידה בתנודות. נתק את המתח כאשר התנודות נמוכות מ-10%.</li>
</ol>3. אפיון מקור
הערה: אנו מציגים דרך לחקור את מאפייני המקור. כדי להעריך את בהירות המקור, נעשה שימוש בשני מיקרוסקופים הקרנה. בכיוונונים אלה, הצל של אובייקט נצפה במסך פלורסנט הממוקם רחוק יותר (איור 2). המקור (קתודה) והאובייקט (anode) מורכבים על מקורבות מיקרו מניפולציה והוא יכול להסתובב יחד במישור ההקרנה. כיוונון פשוט קצר של הקרנה עם מסך פלורסנט מאפשר הקרנת הגדלה נמוכה. הכיוונון השני כולל עדשה אלקטרוסטטית ומכלול מסך המיקרו-מיקרו-הלוח/הפלורסנט הכפול עבור ההאצות החזקות ביותר12. המידע הזמין בכל אחת מתמונות ההקרנה משמש להערכת הבהירות: הפרט הקטן ביותר ברשומה13. פרט זה הקטן ביותר הנראה תלוי בגודל המקור לכאורה, הכולל טשטוש גיאומטרי בגודל מקור, הויברציות בין האובייקט למקור ורזולוציית הגלאי.
<ol><li>מדידה של זווית חרוט<ol>
<li>הפוך את המקור כלפי כיוונון ההקרנה הפשוט, עם האוגן המסתובב, כדי להתבונן בקרן האלקטרונים.</li>
		<li>הפחת את המרחק ממקור למסך, עם מיקרו-מניפולטור ידני, כדי להשיג את כל המקום על המסך; לאחר מכן, מדדו את המרחק ממקור למסך, D.</li>
		<li>צלם תמונות של המסך על-ידי שינוי הזווית בין קרן האלקטרונים לבין הרגיל למסך, עם האוגן המסתובבת.</li>
		<li>התווה את פרופיל העוצמה ברמה האפורה לאורך ציר אחד וקבע את רדיוס הפליטה, R במרחק נתון ממקור למסך, D (איור 3).</li>
		<li>לחשב את זווית חרוט <img src="/files/ftp_upload/59513/59513eq1.jpg"> : עם R, הפליטה רדיוס במרחק נתון ממקור למסך, D.</li>
	</ol>
</li>
	<li>מדידת העלילה של פאולר-נורדהיים<ol>
<li>למדוד את עוצמת הפליטה לעומת המתח המוחל על המקור: אני (V) עם אני את העוצמה הנמדדת על אנאודה ו V המתח המוחל על סיבי הפחמן.</li>
		<li>. <img src="/files/ftp_upload/59513/59513eq2.jpg"> מחלקת מזימה העקומה מראה קו ישר לירידה עם רוויה עבור המתח הגבוה ביותר. ניתן לקבל דוגמה באיור 4. הקו הישר הארוך ביותר הוא החתימה של תהליך פליטת השדה.</li>
	</ol>
</li>
	<li>מדידה של גודל המקור<ol>
<li>הפוך את המקור לכיוון העדשה האלקטרוסטטית, עם האוגן המסתובבת.</li>
		<li>הפקת תמונת הקרנה המכילה דפוס עצום של עקיפת פרנל לאורך קצה של אובייקט: הגדלה של כ-20,000 x נדרש. במיקרוסקופ שלנו, זה אפשרי עם המרחק ממקור לאובייקט של כמה 100 μm, קבוע עם מפעילים piezo, ועדשת האייזל סטטי עדשה.</li>
		<li>מדדו את הפרטים הגלויים ביותר בתמונה על המסך (איור 5). הערה: מרחק השוליים החדים ביותר, הδ, משמש.</li>
		<li>חשב את גודל המקור <img src="/files/ftp_upload/59513/59513eq3.jpg"> :.</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>

למחברים אין אינטרסים פיננסיים מתחרים.

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 ...

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 שנמצא בבזלת של מלכודות Parana במכרות של Ametista di Sul בברזיל, נבחר.
כאשר סלדוניט הוא הקרקע, הצורה גביש הוא לוח מלבני עם מידות מיקרומטר מד עובי של פחות מ 100 ננומטר (בדרך כלל: 1,000 ננומטר x 500 nm x 50 nm). היא שטוחה לחלוטין ומוכרת בסריקת מיקרוסקופ אלקטרוני (איור 1). הסרט נוצר על ידי הפקדת משקה מסוג droplet מים על שכבת הפחמן. כפי שעולה מתח, הוא פולט אלקטרונים בעקבות משטר של פאולר-נורהיים עם רוויה בעוצמה במתח הגבוה ביותר. מחקר המשתמש בסרעפת במערכת הקרנה הראה כי פולט אחד הוא מקור הנקודה הדומה9. עם זאת, באמצעות הסרט הגדול הזה עם הסרעפת כדי לבחור את המקור לא לנצל את הפוטנציאל של מקור נקודת. לדוגמה, מקורות הנקודה בדרך כלל בשימוש במיקרוסקופיה של האנרגיה הנמוכה בעלת נקודת המקור של אלקטרון, מאפשרים מרחק ממקור לאובייקט של כ 100 ננומטר. עם זאת, מרחק כזה של מקור לאובייקט יהיה מחוץ לשאלה עם סרט. למצוא דרך לבודד גביש אחד כדי להיות מסוגל להעביר משהו לעבר מקור האלקטרונים הזה היה אתגר. הפתרון שלנו היה הראשון, להשתמש בסיבי פחמן של 10 יקרומטר: הפקדת ה-droplet בקודקוד הסיבים בהכרח מגבילה את מספר הקריסטלים הסלדוניט. שנית, החלטנו להגביל את גודל ה-droplet: מיקרופיפטה עם קצה קצה של כ-5 יקרומטר מתמלא במים ובלחץ מוחל בכניסה למיקרופיפטה כדי ליצור טיפה קטנה כדי להרטיב את קודקוד הסיבים. הפרוטוקול מפרט את תהליך ההכנה של המקור המלא.
המקור המתקבל הוא נקודת מקור קואקסיאליים המאפשר יישור טוב בין המקור, האובייקט והמערכת האופטית של האלקטרונים10. מכיוון שלה בקוטר 10 יקרומטר עדיין רחב יותר מאשר טיפים חדים במיוחד, מרחק מקור לאובייקט מוגבל כמה עשרות מיקרומטר. עם זאת, לאחרונה הראינו כי פולט מקור הצ בשילוב עם עדשת האייזל מבצעת זהובה למיקרוסקופ קלאסי של מקור נקודת ההקרנה. ההדמיה ארוכת הטווח ובכך הפכה לנגישה אף מגבילה את אפקט הטעינה11 על האובייקט ועיוותים בתמונה המעורבים12,13. מקור הצ מציג גם יתרונות עיקריים בהשוואה לטיפים חדים ממתכת. היא חזקה: מקור הנקודה הוא מתחת לגביש ולכן מוגן מפני התזה. המקור יכול לפעול תחת לחץ גבוה יחסית: הוא נבדק על 10-2 mbar במהלך כמה דקות. עם זאת, חייה ויציבותו נשארים תלויים בתנאי הוואקום הנכונים. אנחנו בדרך כלל מעסיקים את מקור הצ ב 10-8 mbar ולקבל חיים של חודשים.
מאמר זה נועד לסייע לכל מי שמעוניין להשתמש במקור הצ כדי לייצר קרן אלקטרונים קוהרנטית.

<table><tbody><tr><td>נימה מסיבי פחמן</td><td>Goodfellow</td><td>C 005711&nbsp; &nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>נימה סיבי פחמן</td><td>מיצובישי כימי</td><td>DIALEAD</td><td></td></tr><tr><td>נימה סיבי פחמן</td><td>Solvay</td><td>THORNEL P25</td><td></td></tr><tr><td>נימה סיבי פחמן</td><td>Zoltek</td><td>PX35 גרירה</td><td></td>רציפה</tr><tr><td>סלדוניט</td><td></td><td></td><td>ורונה ירוק אדמה / פיגמנט</td></tr><tr><td>צלחת מיקרו-ערוצים דו-שלבית ומכלול מסך פלורסנט</td><td>Hamamatsu</td><td>F2225-21S</td><td></td></tr><tr><td>בקר זרימה</td><td>Elveflow</td><td>OB1&nbsp;</td><td></td></tr> זכוכית <tr><td>ניתנת לעיבוד זכוכית קרמיקה</td><td>Macor</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Micropipette Puller</td><td>Sutter Instruments</td><td>P2000&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>מפעילים פיזו-חשמליים</td><td>Mechonics</td><td>MS30&nbsp;</td><td></td></tr><tr>מכשיר סאטר <td>נימי קוורץ</td><td>&nbsp;</td><td>B100-75-15&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>לכה כסף</td><td>DODUCO GmbH</td><td>AUROMAL 38&nbsp; &nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>מעבד אולטרסאונד</td><td>Hielscher / sonotrode MS3</td><td>UP50H&nbsp;</td><td></td></tr></tbody></table>

הכנת מקור אלקטרוני לצ ואומדן הבהירות שלה

Preparing a Celadonite Electron Source and Estimating Its Brightness

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.

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.
<p class="jove_content...

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

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

פרוטוקול זה נועד להסביר כיצד ליצור מקור אלקטרון celadonite. מקורות אלה הראו חיים ארוכים והבהירות שלהם שקולה לזה של טיפים מתכת פליטה מלאה. שימוש במקור אלקטרונים סלדיוניט זה במיקרוסקופ הקרנה, הקשור לעדשה אלקטרוסטטית, מאפשר לעבוד עם מרחק אובייקט מקור גדול.פעולה זו מונעת את הסיכון להתרסקות המקור ואת עיוות התמונה על-ידי הפחתת אפקט השדה המקומי על האובייקט. כדי להתחיל בהליך זה, הכנס את המקור לצינור נירוסטה בקוטר פנימי של 90 מיקרומטר. הכנס חוט טונגסטן בקוטר של 50 מיקרומטר לתוך הצינור ולגלגל את הצינור מתחת ללהב סכין כדי לחתוך אותו לאורך הנדרש.תקן את תמיכת המקור מתחת למיקרוסקופ אופטי. הכנס סיבי פחמן 10 מיקרומטר לתוך צינור נירוסטה. ולהדביק את סיבי הפחמן לצינור עם לכה כסף.תחת מיקרוסקופ משקפת, השתמש פינצטה חיתוך לחתוך את הסיבים, כך בין 100 מיקרומטר ושלושה מילימטרים נשארים מחוץ צינור נירוסטה. לאחר מכן, טוחנים את הסלדוניט עם מרגמה ועלי. לשקול 0.2 מיליגרם של אבקת celadonite, ולדלל אותו 10 מיליליטר של מים deionized.מניחים קצה אולטרסאונד ישירות לתוך המים המכילים celadonite, ולהשתמש בתדר קולי של 30 קילוהרץ וכוח של 50 וואט במשך 30 שניות כדי לשבור את הצבירה. כדי להכין את סביבת התצהיר, חבר מחזיק נימי לבקר לחץ. שמור על מחזיק נימי תחת מיקרוסקופ אופטי עם מיקרו מניפולטור מיקרו רב כיווני.מניחים את התמיכה מתחת למיקרוסקופ עם סיבי הפחמן מול מחזיק נימי. לאחר מכן, תקן נימי זכוכית בלסת קוטבית. באמצעות טבלה אחת מפרוטוקול הטקסט, ודא כי הפרמטרים הקוטביים מוגדרים כראוי בהתאם לגודל צינור התיקון, ולמשוך צינור מיקרו בקוטר קצה פנימי בין שניים לעשרה מיקרומטר, כדי לאפשר לסלדון המפוזר לזרום ללא חסימה.לאחר מכן, מלאו את צינור המיקרו במים המכילים סלאדוניט. מתחת למיקרוסקופ, הר את צינור המיקרו על מחזיק נימי, וליישר את צינור מיקרו עם סיבי הפחמן. להגביר את הלחץ על הקצה הרחב של צינור מיקרו, כך טיפה נוצרת ביציאה שלה מבלי ליפול.הזז את סיבי הפחמן למעלה כדי לגעת בירידה, אשר יהיה להרטיב את ה- apex של סיבי הפחמן. לאחר מכן, לסגת סיבי הפחמן. תחת מיקרוסקופ, הכנס את המקור לתמיכה במקור.התקן את מחזיק המקור מתחת לוואקום. חבר את סיבי הפחמן והאובייקט לשני הזנות חשמליות במתח גבוה. בדוק את ההמשכיות החשמלית של כל מגע, והתקן את האוגן על ההתקנה הניסיונית.לאחר מכן, הפעל את שאיבת הוואקום. חבר ננומטר של קליבר בטווח המיקרומפר שבין האובייקט לקרקע החשמלית. הגדל את מתח ההטיה השלילי המוחל על המקור לאט בערך וולט אחד לשנייה.אם האנודה נמצאת מילימטר אחד מהמקור, בעיטת הפתיחה מתרחשת בסביבות שני קילו-וולט כאשר האינטנסיביות עולה לפתע. לאחר מכן, מיד להקטין את המתח כדי לייצב את העוצמה על ידי כמה מאות nanoamperes. בהתחלה, העוצמה יכולה להשתנות על פני כמה סדרי גודל.העוצמה עשויה להשתנות במשך מספר שעות. המתן עד שהתנודות יקטן. נתק את המתח כאשר התנודות נמוכות מ- 10%To Begin, השתמש באגן המסתובב כדי לסובב את המקור לכיוון מערך ההקרנה הפשוט כדי לצפות בקרן האלקטרונים.השתמש במיקרו-מניפולטור כדי להקטין את מרחק המקור למסך ולקבל את הנקודה כולה על המסך. למדוד את מרחק המקור למסך. צלם את המסך באמצעות האוגן המסתובב כדי לשנות את הזווית בין קרן האלקטרונים לנורמלי למסך.התווה את פרופיל עוצמת הרמה האפורה לאורך ציר אחד וקבע את רדיוס הפליטה במרחק נתון ממקור למסך. חשב את זווית הקונוס כמפורט בפרוטוקול הטקסט. לאחר מכן, למדוד את עוצמת הפליטה לעומת המתח להחיל על המקור עם העוצמה שנמדדה על אנודה, ואת המתח מוחל על סיבי הפחמן.צור עלילה של פאולר-נורדהיים למקור הסלדוניט כפי שמתואר בפרוטוקול הטקסט. העקומה תראה קו ישר יורד עם רוויה למתח הגבוה ביותר. הקו הישר הארוך ביותר הוא החתימה של תהליך פליטת השדות.כדי למדוד את גודל המקור, השתמש באגן המסתובב כדי להפוך את המקור לכיוון העדשה האלקטרוסטטית. התאם את העוצמה כך שעדיין יהיה אות בהגדלה הגבוהה ביותר. בצע הגדלה ראשונה באמצעות L1 ולאחר מכן התקרב לאובייקט לכיוון המקור.לבסוף, הפעל את L2 כדי להפיק תמונת הקרנה המכילה תבנית דיפוזיה ענקית של פרנל לאורך קצה האובייקט. למדוד את הפרטים הגלויים החדים ביותר בתמונה על המסך, ולחשב את גודל המקור כמפורט בפרוטוקול הטקסט. מספר תמונות מיקרוגרף אלקטרונים סריקה של celadonite שהופקד על סיבי פחמן, הושגו ב 15 קילובולטים או שלושה קילובולטים.מקורות מציגים אחד, לפעמים שני גבישים לשיא שלהם. עם זאת, השימוש ב- SEM כרוך בתמיכה נוספת עבור סיבי הפחמן, אשר קשה לעלות דה הר מבלי לשבור. בטוח יותר לנסות פליטת אלקטרונים ישירה.בדיקות במיקרוסקופ הקרנה מראות שכל מקור שהוכן כך פולט. בעיטת הפתיחה נדרשת פעם אחת בלבד. רוב המקורות האלה מראים מקור נקודה אחת בודדת.פרופיל הפליטה מציין תמונה מתמשכת אחת בלבד ללא כל נקודה אחרת. העלילה של פאולר-נורדהיים מציגה 10 סדרי גודל ישרים ורוויה במתח גבוה יותר. משטר הרוויה המתקבל למתח נתון תלוי במבנה, אך השיפוע פוחת באופן שיטתי עבור התעצמויות זרם גבוהות יותר מכ -10 מיקרואמפר.גודל המקור מוערך לאחר מכן על ידי מדידת הפרטים הקטנים ביותר בתמונה המיוצרת. תמונה זו היא תבנית דיפוזיה של fresnel של האובייקט. כאן, אובדן של שולי הפרעה מיוחס לגודל של המקור.בפרוטוקול זה, החשוב ביותר הוא להשיג גביש אחד של celadonite על גבי מוליך בצורת tiplied, כדי להיות מסוגל להתקרב אובייקט לכיוון המקור כדי דימוי הנושא. סביר להניח שהצעד המכריע הוא המקום שבו טיפה קטנה של המים המכילים סלאדוניט מנונים היטב, מופקדת על סך הסיבים. שימוש במקור אלקטרונים סלדיוניט זה במיקרוסקופ הקרנה המצויד בעדשה אלקטרוסטטית מאפשר עבודה עם מרחק אובייקט מקור גדול.זה מאפשר לפתח טכניקות אוטוגרפיות מחוץ לציר, לחקור שדות מגנטיים וחשמליים סביב עצמים ננומטריים.

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

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

מכשיר משולב, כוללים יחידות השמדת תא ושלישיית שלישייה סולרית צבען רגיש עד המרה הופק, ונותן קצירת אור משופר, מסעיף רחב יותר של ספקטרום השמש. תחת רמות קרינה צנועות תגובה משופרת באופן משמעותי לפוטוני אנרגיה נמוכים הודגמה, מניב שיא דמותו של הכשרון עבור תאים סולריים צבען רגיש.

שילוב מערכת Up-המרת שלישיית שלישיית השמדה כדי לשפר רגיש-Dye תגובת תאי שמש לאור תת bandgap

זרימת עבודה עבור מייקרו-אפיון מקיף של מכשירים אופטיים פעילים מתוארת. הוא מכיל מבניים, כמו גם חקירות פונקציונליות באמצעות CT, LM ו- SEM. השיטה מודגמת עבור LED לבן אשר ניתן עדיין להיות מופעל במהלך האפיון.

ב ניתוח עומק של נוריות ידי שילוב של טומוגרפיה ממוחשבת X-ray (CT) ואור מיקרוסקופית (LM) בקורלציה עם מיקרוסקופ אלקטרוני סורק (SEM)

ניתן לקבוע את התכונות האופטיות, החשמליות והמבניות של נקעים ושל גבולות גרגרים בחומרים מוליכים למחצה על ידי ניסויים המבוצעים במיקרוסקופ אלקטרונים סורק. מיקרוסקופ אלקטרונים שימש לחקירת קתודולומינסנציה, זרם המושרה על ידי קרן אלקטרונים ועקיפה של אלקטרונים מפוזרים לאחור.

אפיון מקיף של פגמים מורחבים סמיקונדקטור חומרים על ידי מיקרוסקופ סורק האלקטרוני

Stabilities כימי ההארה מעולה של phosphors ניטריד (אצטילן) ולהציגו כחלופה מבטיחה המשמש כיום phosphors גופרי והתחמוצת. במאמר זה, אנו מציגים את הדרך לחקור תכונות ההארה המקומיות שלה באמצעות cathodoluminescence אנרגיה נמוכה (CL).

Cathodoluminescence בעלי אנרגיה נמוכה עבור (Oxy) ניטריד Phosphors

המחברים מציגים שיטה לייצור תאים אלקטרוכימיים פולטי אור לבן יציבים תוך שימוש בפליטה מאקסיפלקסים שנוצרו בין פולימר פלואורן פולט כחול לאמינים ארומטיים.

המצאה של אור לבן פולטות תאים אלקטרוכימיים עם פליטה יציבה מ Exciplexes

פרוטוקול זה מתאר טכניקת הדמיה תוך-ניתוחית חדשה המשתמשת בקומפלקס רותניום כמקור לפליטת אור כימילומינסצנטי, ובכך מייצרת יחסי אות לרעש גבוהים במהלך הדמיה in vivo. הדמיה תוך ניתוחית היא תחום מתרחב שיכול לחולל מהפכה באופן ביצוע הליכים כירורגיים.

שיטה חדשנית עבור chemiluminescence יצירה וההתבוננות בסביבה ביולוגית

כאן אנו מציגים פרוטוקול להרכבת C60/graphene היברידית nanostructures על ידי אידוי תרמי הפיזי. במיוחד, מניפולציה נאותה של התצהיר ותנאים מחזק לאפשר השליטה היצירה של 1D ו- C 1D הקבועה60 מבנים על גראפן גלי.

הכנה ואפיון של C60/Graphene היברידית Nanostructures

מפורט במסמך זה הם הפרוטוקולים מבצע והרכבה של פלטפורמה ההקרנה microfluidic מודולרי עבור האפיון שיטתית של מוליכים למחצה colloidal nanocrystal syntheses. דרך מערכת מתכוונן במלואו הסדרים, אוסף ספקטרה יעילים ביותר עשוי להתבצע על פני 4 סדרי גודל סולמות זמן התגובה בתוך מרחב הדגימה שבשליטת העברת מסה.

טכנולוגיה Microfluidic מודולרי עבור מחקרים שיטתיים של מוליכים למחצה Colloidal Nanocrystals

עבודה זו מתארת את תהליך הייצור המלא של מכשירים פוטו-וולטאי קדמיום לשיפור יעילות מוגברת. התהליך מנצל מערכת ואקום אוטומטית בתוך שורה לקבלת מרחב הסובלימציה המראה מדרגי, מתוך הייצור של מכשירים מחקר שטח קטן, כמו גם מודולים בקנה מידה גדול.

מרחב המראה הופקד במיוחד CdSeTe/CdTe תאים סולריים עבור משופר במעגל קצר מעגל צפיפות ופוטוטולוט

אנו מספקים מתווה כללי של שיטות מיקרואנליזה כמותית להערכת תפוסות האתר של זיהומים ומצביהם הכימיים על ידי ניצול תופעות תקשור אלקטרונים בתנאי נדנדה קרן אלקטרונים תקרית, אשר באופן אמין לחלץ מידע ממיני מיעוט, יסודות אור, משרות פנויות חמצן, ופגמים אחרים נקודה / קו / מישור.

ניתוח כמותי של אתר אטומי של דופנטים פונקציונליים/פגמים נקודתיים בחומרים גבישיים על ידי מיקרואנליזה משופרת של תקשור אלקטרונים

התקני דיודה פולטת אור אורגנית (OLED) מציעים איכות תצוגה מעולה עם ניגודיות טובה יותר תוך הצגת יתרונות סביבתיים על ידי צריכת אנרגיה נמוכה יותר. כאן, אסטרטגיה פשוטה לייצור מכשירי OLED המעובדים בתמיסה מוצגת באופן רציף.

מדריך צעד-אחר-צעד לרתימת דיודות פולטות אור אורגניות על ידי ייצור מכשיר מעובד בתמיסה של פולט TADF

למדו להכין מקור אלקטרוני מצלדוניט לאורך חיים ארוך ובהירות גבוהה. שיטה זו מאפשרת מרחק גדול בין מקור לעצם במיקרוסקופ הקרנה ומפחיתה עיוותי תמונה.

הכנת מקור אלקטרוני לצ ואומדן הבהירות שלה

גלה סרטונים נוספים