Name: Voorbereiding van een Celadonite elektronen bron en het schatten van de helderheid (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-11-05T12:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 14 s
Description: Leer een celadonite-elektronenbron voorbereiden voor elektronenmicroscopie met lange levensduur en hoge helderheid. Deze methode vermindert broncrashrisico's en beeldvervorming in projectiemicroscopen.

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

De auteurs willen Marjorie Sweetko graag bedanken voor het verbeteren van het Engels van dit artikel.

1. voorbereiding van de bron
Opmerking: in onze Microscoop bestaat de bron-ondersteuning uit een bewerkbare glazen keramische plaat waaruit 1 cm van een roestvrijstalen buis van 90 μm inwendige diameter met een elektrische aansluiting op de plaat ontstaat.
<ol><li>Voorbereiding van de vezel<ol>
<li>Bevestig de bron ondersteuning onder een optische Microscoop.</li>
		<li>Plaats de 10 μm koolstofvezel in de roestvrijstalen buis. Lijm de koolstofvezel met zilver lak aan de buis.</li>
		<li>Snijd de vezel met een snijdende pincet (onder een verrekijker Microscoop) zodat tussen 100 μm en 3 mm buiten de roestvrijstalen buis worden gelaten. Opmerking: de koolstofvezel is broos; het verlaten van meer dan 1 cm buiten de buis zal de kans op het breken van de structuur tijdens het manipuleren te verhogen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Celadoniet-bevattende water voorbereiding<ol>
<li>Grind de Celadoniet met een mortier en een stamper.</li>
		<li>Weeg 0,2 mg Celadoniet poeder af en Verdun in 10 mL gedeïoniseerd water.</li>
		<li>Gebruik een ultrasone Tip direct in de 10 mL Celadoniet-bevattende water om de aggregaten te breken. Normaalgesproken gebruikt u een ultrasone frequentie van 30 kHz voor een vermogen van 50 W boven 30 s.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Voorbereiding van de depositie omgeving<ol>
<li>Sluit een capillaire houder aan op een drukregelaar.</li>
		<li>Houd de capillaire houder onder een optische Microscoop met een multidirectionele micro-manipulator.</li>
		<li>Plaats de steun met de koolstofvezel tegenover de capillaire houder onder de optische Microscoop.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Celadonietdepositie<ol>
<li>Trek een micro pipet met een inwendige eind diameter van 2-10 μm zodat de gedispergeerde Celadoniet zonder obstructie kan stromen.<ol>
<li>Bevestig een glazen capillair in de trekker kaak. Zorg voor de juiste trekker-parameters volgens de pipet grootte van de patch (tabel 1). Vul de micro pipet met het celadonietbevattende water.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Monteer de micro pipet op de capillaire houder onder de Microscoop. Lijn de micro pipet en de koolstofvezel onder de optische Microscoop uit.</li>
		<li>Benaderen van de micropipet, tot een afstand van 2-10 μm van de Apex van de koolstofvezel.</li>
		<li>Breng progressieve druk aan op de brede intrede van de micro pipet. Breng 100 mbar meestal aan zodat een druppel op de punt wordt vorm, maar niet valt. Deze druppel is de Apex van de koolstofvezel.</li>
		<li>De micro pipet intrekken.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. kick-off van de bron
Opmerking: in onze Microscoop wordt de bron-ondersteuning bevestigd op een handmatige roterende flens die ook de piëzo-elektrische Actuator draagt die beweegt (100 nm resolutie, 25 mm bereik), met een elektrisch commando, het object ten opzichte van de bron (Zie Figuur 2). Dit object speelt de rol van een elektrische anode voor elektronen emissie; het is over het algemeen elektrisch geaard en geplaatst voor de bron. In ons experiment worden spanningen met de hand aangestuurd met verschillende voedingen.
<ol><li>Installeer de bron houder onder vacuüm.</li>
	<li>Sluit de koolstofvezel en het object aan op twee hoogspannings-elektrische voedingen.</li>
	<li>Controleer de elektrische continuïteit van contacten overal: anode-object, lens en scherm; Schakel de vacuümpomp in.</li>
	<li>Sluit een nano-ampèremeter van een kaliber in het μA-bereik aan tussen het object en de elektrische ondergrond.</li>
	<li>Verhoog de negatieve bias-spanning langzaam op de bron, bij ongeveer 1 V/s. Als de anode zich op 1 mm afstand van de bron bevindt, vindt de kick-off plaats op ongeveer 2 kV. De intensiteit stijgt plotseling.</li>
	<li>Verlaag de spanning om de intensiteit op een honderdtal nA te stabiliseren. In het begin, intensiteit kan fluctueren over verschillende orden van grootte.</li>
	<li>Laat het systeem fluctueren voor enkele uren, totdat schommelingen dalen. Knip de spanning af wanneer de schommelingen lager zijn dan 10%.</li>
</ol>3. bron karakterisatie
Opmerking: we presenteren een manier om de bronkenmerken te probe. Om de helderheid van de bron te schatten, worden twee projectie microscopen gebruikt. In deze opstellingen wordt de schaduw van een object waargenomen op een fluorescerende scherm dat verder weg is geplaatst (Figuur 2). De bron (kathode) en het object (anode) worden op een Micro-manipulatie flens gemonteerd en kunnen samen in het projectievlak draaien. Een eenvoudige korte projectie opstelling met een fluorescerende scherm zorgt voor een lage vergrotings projectie. De tweede opstelling omvat een elektrostatische lens en een dubbele Microchannel-plaat/fluorescerende scherm assemblage voor de sterkste vergrotingen12. Informatie die beschikbaar is op elke projectie afbeelding wordt gebruikt om de helderheid te onderschatten: het kleinste detail in de record13. Dit kleinste, zichtbare detail is afhankelijk van de ogenschijnlijke bron grootte, die de geometrische vervaging van de bron, de trillingen tussen het object en de bron, en de detector resolutie omvat.
<ol><li>Meting van de kegel hoek<ol>
<li>Draai de bron naar de eenvoudige projectie opstelling, met de draaiende flens, om de elektronenstraal te observeren.</li>
		<li>Verminder de afstand van het bron-naar-scherm, met de handmatige micro-manipulator, om de hele plek op het scherm te verkrijgen; Meet vervolgens de afstand van het bron-naar-scherm, D.</li>
		<li>Maak foto's van het scherm door de hoek tussen de elektronenstraal en de normale naar het scherm te veranderen, met de roterende flens.</li>
		<li>Plot het profiel van de intensiteit op het grijze niveau langs één as en bepaal de emissie RADIUS, R op een bepaalde afstand van bron tot scherm, D (Figuur 3).</li>
		<li>Bereken de kegel hoek: <img src="/files/ftp_upload/59513/59513eq1.jpg"> met R, de emissie RADIUS op een gegeven bron-naar-scherm afstand, D.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Meting van de Fowler-Nordheim plot<ol>
<li>Meet de emissie-intensiteit versus de spanning die wordt toegepast op de bron: i (V) met i de intensiteit gemeten bij de anode en V de spanning die wordt toegepast op de koolstofvezel.</li>
		<li>Plot <img src="/files/ftp_upload/59513/59513eq2.jpg"> </img>. De curve toont een afnemende rechte lijn met verzadiging voor de hoogste spanning. Een voorbeeld is gegeven in Figuur 4. De langste rechte lijn is de ondertekening van het veld emissie proces.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Meting van de bron grootte<ol>
<li>Draai de bron naar de elektrostatische lens, met de roterende flens.</li>
		<li>Produceer een projectie beeld met een gigantisch patroon van Fresnel diffractie langs een rand van een object: vergroting van ongeveer 20.000 x is vereist. In onze Microscoop is dit mogelijk met een bron-naar-object afstand van ongeveer 100 μm, bevestigd met de piëzo-actuatoren, en een Einzel elektrostatische lens.</li>
		<li>Meet de scherpste zichtbare details op de afbeelding op het scherm (Figuur 5). Opmerking: de scherpste afstand van Fringe tot Fringe, δ, wordt gebruikt.</li>
		<li>Bereken de bron grootte: <img src="/files/ftp_upload/59513/59513eq3.jpg"> </img>.</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>

De auteurs hebben geen concurrerende financiële belangen.

Dit protocol is niet essentieel omdat de geometrie van de bron op een microscopische schaal verandert van de ene bron naar de andere. Het probleem is dat, aangezien een koolstofvezel broos is, het snijden kan leiden tot een ongepaste lengte. Een adequate lengte is ongeveer 500 μm; de microscopische vorm van de snede is niet cruciaal. De kritieke stap is het hebben van een zeer klein aantal kristallen (idealiter één) afgezet op de Apex van een geleidende draad. Aanpassing van de kristal concentratie met het gestorte volum...

Metaal/isolator constructies gebruikt voor elektronen emissie zijn bestudeerd voor bijna 20 jaar vanwege hun lage macroscopische veld1. Het betrokken elektrische veld is slechts van de orde van sommige v/μm2,3,4, in tegenstelling tot de v/nm die nodig is voor klassieke veld emissie met scherpe metalen uiteinden5,6,7. Dit verklaart waarschijnlijk de start van plasma lozingen die zo nuttig zijn in elektronen bron technologieën. Enkele jaren geleden hebben we geprobeerd om deze lage veld emissie te verkennen door het storten van films van natuurlijke isolatoren op elektronen transmissie Carbon lagen8. Celadonite, een isolator mineraal gevonden in het basalt van de Parana vallen in de mijnen van Ametista di Sul in Brazilië, werd gekozen.
Wanneer Celadoniet gemalen is, is de kristal vorm een rechthoekige plaat met Micrometrische afmetingen en een dikte van minder dan 100 nm (typisch: 1.000 nm x 500 nm x 50 nm). Het is perfect plat en herkenbaar in Scanning elektronenmicroscopie (Figuur 1). De film wordt gevormd door afzetting van een Celadoniet-bevattende waterdruppel op de koolstoflaag. Naarmate de toegepaste spanning toeneemt, zendt hij elektronen na een regime van Fowler-Nordheim met intensiteit verzadiging voor de hoogste spanningen. Een onderzoek met behulp van een diafragma in een projectiesysteem toonde aan dat één emitter een punt-achtige bron9is. Het gebruik van deze grote film met een diafragma om de bron te selecteren, heeft echter niet het potentieel van de puntbron benut. De punt-bronnen die gewoonlijk worden gebruikt in de laag-energetische elektronen punt-bron projectie microscopie maken een bron-naar-object afstand van ongeveer 100 nm mogelijk. Echter, een dergelijke bron-naar-object afstand zou uit de vraag met een film. Een manier vinden om een kristal te isoleren om iets te kunnen verplaatsen naar deze elektron bron was een uitdaging. Onze oplossing was eerst, om een 10 μm koolstofvezel te gebruiken: het storten van de druppel aan de top van de vezel beperkt noodzakelijkerwijs het aantal Celadoniet kristallen. Ten tweede hebben we besloten om de druppelgrootte te beperken: een micro pipet met een uiteinde van ongeveer 5 μm wordt gevuld met Celadoniet-bevattende water en de druk wordt toegepast bij de ingang van de micro pipet om een kleine druppel te maken om de top van de vezel te Bevochtig. Het protocol Details van de volledige bron voorbereidingsproces.
De resulterende bron is een coaxiale puntbron die een goede uitlijning mogelijk maakt tussen de bron, het object en het elektron optisch systeem10. Omdat de diameter van 10 μm nog breder is dan ultrascherpe uiteinden, is de bron-naar-object afstand beperkt tot enkele tientallen micrometers. We hebben echter onlangs laten zien dat de celadonite bron emitter gecombineerd met een Einzel lens presteert in vergelijking met een klassieke punt-bron projectie Microscoop. De lange-afstand-beeldvorming die zo toegankelijk is gemaakt, beperkt zelfs het charge-effect11 op het object en de beeldvervormingen die betrokken zijn op12,13. De celadonite-bron presenteert ook grote voordelen in vergelijking met scherpe metalen uiteinden. Het is robuust: de punt-bron is onder het kristal en dus beschermd tegen sputteren. De bron kan onder relatief hoge drukwerken: het werd gedurende enkele minuten getest bij 10-2 mbar. Toch blijft zijn levensduur en stabiliteit afhankelijk van de juiste vacuüm condities. Meestal gebruiken we de Celadoniet bron bij 10-8 mbar en krijgen ze een levensduur van maanden.
Dit artikel is bedoeld om te helpen al diegenen die willen de celadonite bron gebruiken om een coherente elektronenstraal te produceren.

<table><tbody><tr><td>Carbon fiber filament</td><td>Goodfellow</td><td>C 005711&nbsp;&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Carbon fiber filament</td><td>Mitsubishi Chemical</td><td>DIALEAD</td><td></td></tr><tr><td>Carbon fiber filament</td><td>Solvay</td><td>THORNEL P25</td><td></td></tr><tr><td>Carbon fiber filament</td><td>Zoltek</td><td>PX35 Continuous Tow</td><td></td></tr><tr><td>Celadonite</td><td></td><td></td><td>Verona Green earth / pigment</td></tr><tr><td>Dual-stage microchannel plate and fluorescent screen assembly</td><td>Hamamatsu</td><td>F2225-21S</td><td></td></tr><tr><td>Flow controller</td><td>Elveflow</td><td>OB1&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Machinable glass ceramic</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>Piezo-electric actuators</td><td>Mechonics</td><td>MS30&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Quartz capillary</td><td>Sutter Instrument&nbsp;</td><td>B100-75-15&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Silver Lacquer</td><td>DODUCO GmbH</td><td>AUROMAL 38&nbsp;&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Ultrasonic processor</td><td>Hielscher / sonotrode MS3</td><td>UP50H&nbsp;</td><td></td></tr></tbody></table>

voorbereiding van een celadonite elektronen bron en het schatten van de helderheid

Preparing a Celadonite Electron Source and Estimating Its Brightness

De hier beschreven elektron celadonietbron presteert goed in een laag-energetische elektronen puntbron projectie Microscoop in beeldvorming met lange afstand. Het presenteert grote voordelen in vergelijking met scherpe metalen tips. De robuustheid biedt een levensduur van maanden en kan worden gebruikt onder relatief hoge druk. Het Celadoniet kristal wordt afgezet op de Apex van een koolstofvezel, onderhouden zich in een coaxiale structuur die zorgt voor een sferische bundel vorm en eenvoudige mechanische positionering om de bron, het object en de elektron-optische systeemas uit te lijnen. Er is een enkele kristal depositie via het genereren van Celadoniet-bevattende waterdruppels met een micro pipet. Scanning elektronenmicroscopie observatie kan worden uitgevoerd om de depositie te controleren. Dit voegt echter stappen toe en verhoogt daardoor het risico op beschadiging van de bron. Dus na bereiding wordt de bron meestal direct onder vacuüm in de projectie Microscoop ingebracht. Een eerste hoogspannings toevoer zorgt voor de kick-off die nodig is om de elektronen emissie te starten. Vervolgens wordt het veld emissie proces gemeten: het is al waargenomen voor tientallen elektronen bronnen die op deze manier zijn bereid. De helderheid wordt ondergeschat door een overschatting van de bron grootte, intensiteit bij één energie en kegel hoek gemeten in een projectiesysteem.

Verschillende scanning elektronen micrografieën van koolstofvezels die zijn bereid zoals beschreven in Protocol werden verkregen in een SEM bij 15 kV. Bronnen vertonen één, soms twee, kristallen op hun Apex (Figuur 1). Het gebruik van de SEM omvat echter een andere ondersteuning voor de koolstofvezel, die moeilijk te monteren en te demontage is zonder te breken. Het is veiliger om te proberen directe elektronen emissie. Getest in een projectie Microscoop (<st...

Het artikel presenteert een protocol om een celadonietbron voor te bereiden en de helderheid ervan te schatten voor gebruik in een lange-afstands beeldvormings arme elektron point-source projectie Microscoop.

Voorbereiding van een Celadonite elektronen bron en het schatten van de helderheid

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

Dit protocol is bedoeld om uit te leggen hoe je een celadontische elektronenbron maakt. Deze bronnen hebben aangetoond een lange levensduur en hun helderheid zijn gelijk aan die van gevulde emissie metaal tips. Met behulp van deze celadoniet elektronenbron in een projectiemicroscoop, geassocieerd met een elektrostatische lens, maakt het mogelijk om te werken met een grote bron object afstand.Dit voorkomt het risico op een broncrash en beeldvervorming door het lokale veldeffect op het object te verminderen. Om deze procedure te beginnen, steek de bron in roestvrijstalen buis met een binnendiameter van 90 micrometer. Steek een wolfraamdraad met een diameter van 50 micrometer in de buis en rol de buis onder een mes om het te snijden tot de gewenste lengte.Bevestig de bronondersteuning onder een optische microscoop. Steek een koolstofvezel van 10 micrometer in de roestvrijstalen buis. En lijm de koolstofvezel aan de buis met zilveren lak.Gebruik onder een verrekijkermicroscoop snijcet om de vezels te snijden, zodat er tussen de 100 micrometer en drie millimeter buiten de roestvrijstalen buis worden gelaten. Maal vervolgens de celadoniet met een mortier en stamper. Weeg 0,2 milligram celadonietpoeder af en verdun het in 10 milliliter gedeïsized water.Plaats een ultrasone tip direct in de celadoniet-bevattende water, en gebruik een ultrasone frequentie van 30 kilohertz en een vermogen van 50 watt gedurende 30 seconden op te breken van de aggregaten. Om de depositieomgeving voor te bereiden, sluit u een capillaire houder aan op een drukregelaar. Houd de capillaire houder onder een optische microscoop met een multi-directionele micro manipulator.Plaats de steun onder de microscoop met de koolstofvezel naar de capillaire houder. Bevestig vervolgens een glazen capillair in een polaire kaak. Met behulp van tabel een van de tekst protocol, ervoor te zorgen dat de polaire parameters goed zijn ingesteld op basis van de patch pipet grootte, en trek een micro pipet met een interne einddiameter tussen twee tot tien micrometer, zodat de verspreide celadoniet te laten stromen zonder obstructie.Vul vervolgens de micropipet met het celadoniethoudende water. Monteer onder de micropipet op de capillaire houder en lijn de micropipet uit met de koolstofvezel. Verhoog de druk op het brede uiteinde van de micropipet, zodat er een druppel ontstaat bij de uitgang zonder naar beneden te vallen.Verplaats de koolstofvezel tot aan de druppel, die nat de top van de koolstofvezel. Trek hierna de koolstofvezel in. Plaats de bron onder een microscoop in de bronondersteuning.Installeer de bronhouder onder het vacuüm. Sluit de koolstofvezel en het object aan op twee hoogspanningselektro-feed-throughs. Controleer de elektrische continuïteit van elk contact en installeer de flens op de experimentele opstelling.Zet hierna het vacuüm pompen aan. Sluit een nanoammeter van een kaliber in het microampere bereik tussen het object en de elektrische grond. Verhoog de negatieve bias spanning toegepast op de bron langzaam op ongeveer een volt per seconde.Als de anode een millimeter verwijderd is van de bron, vindt de aftrap plaats op ongeveer twee kilovolts wanneer de intensiteit plotseling toeneemt. Verlaag vervolgens onmiddellijk de spanning om de intensiteit met een honderdtal nanoamperes te stabiliseren. In het begin kan de intensiteit fluctueren over verschillende ordes van grootte.Intensiteit kan enkele uren fluctueren. Wacht tot de schommelingen afnemen. Snijd de spanning af wanneer de schommelingen lager zijn dan 10%Om te beginnen gebruikt u de roterende flens om de bron naar de eenvoudige projectie-setup te draaien om de elektronenstraal te observeren.Gebruik de micro manipulator om de afstand tussen bron en scherm te verkleinen en de volledige plek op het scherm te verkrijgen. Meet de afstand van bron naar scherm. Maak foto's van het scherm met behulp van de roterende flens om de hoek tussen de elektronenbundel en de normale naar het scherm te veranderen.Plot het grijsniveauintensiteitsprofiel langs één as en bepaal de emissiestraal op een bepaalde afstand van bron naar scherm. Bereken de kegelhoek zoals beschreven in het tekstprotocol. Meet hierna de emissie-intensiteit ten opzichte van de spanning die op de bron wordt toegepast met de intensiteit gemeten bij de anode en de spanning die wordt toegepast op de koolstofvezel.Maak een Fowler-Nordheim plot naar de celadonite bron zoals beschreven in het tekstprotocol. De curve toont een afnemende rechte lijn met verzadiging voor de hoogste spanning. De langste rechte lijn is de ondertekening van het veldemissieproces.Om de brongrootte te meten, gebruikt u de roterende flens om de bron naar de elektrostatische lens te draaien. Pas de intensiteit aan om het signaal nog steeds bij de hoogste vergroting te hebben. Maak een eerste vergroting met L1 en nader het object vervolgens naar de bron.Activeer ten slotte L2 om een projectiebeeld te produceren dat een enorm fresneldiffractiepatroon langs de rand van een object bevat. Meet de scherpste zichtbare details op het scherm en bereken de brongrootte zoals beschreven in het tekstprotocol. Verschillende scanning elektronenmicrograaf beelden van celadoniet afgezet op koolstofvezels, werden verkregen op 15 kilovolt of drie kilovolt.Bronnen vertonen een, soms twee kristallen op hun top. Echter, het gebruik van de SEM gaat om een andere ondersteuning voor de koolstofvezel, die moeilijk te monteren en te de-mount zonder breken. Het is veiliger om directe elektronenemissies te proberen.Tests in een projectiemicroscoop tonen aan dat elke op deze manier voorbereide bron uitzendt. De aftrap is slechts één keer vereist. De meeste van deze bronnen tonen één enkele puntbron.Het emissieprofiel geeft slechts één blijvend beeld aan zonder enige andere plek. De Fowler-Nordheim plot vertoont 10 ordes van grootte recht en verzadiging bij hogere spanning. Het verzadigingsregime verkregen voor een bepaalde spanning is afhankelijk van de structuur, maar de helling neemt systematisch af voor hogere huidige intensiteiten van ongeveer 10 microamperes.De brongrootte wordt vervolgens geschat door het kleinste detail op de geproduceerde afbeelding te meten. Dit beeld is het fresnel diffractiepatroon van het object. Hier wordt het verlies van interferentieranden toegeschreven aan de grootte van de bron.In dit protocol is het belangrijkste om een enkel kristal celadoniet te verkrijgen aan de top van een tiplied-vormige geleider, om een object naar de bron te kunnen benaderen om het onderwerp te beelden. Waarschijnlijk is de cruciale stap is waar een kleine druppel van de goed gesedelde celadoniet-bevattende water, wordt afgezet aan de top van de vezel. Met behulp van deze celadoniet elektronenbron in een projectiemicroscoop uitgerust met een elektrostatische lens maakt het werken met een grote bron object afstand.Dit maakt het mogelijk om off-axis autografische technieken te ontwikkelen, om magnetische en elektrische velden rond nanometrische objecten te verkennen.

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

Research

JoVE Journal

Engineering

Techniek

Een geïntegreerd apparaat, voorzien van een kleurstof zonnecel en triplet-triplet annihilatie up-conversie-eenheid werd geproduceerd, bieden verbeterde licht oogsten, uit een breder deel van het zonnespectrum. Onder bescheiden bestraling niveaus een aanzienlijk verbeterde respons op lage energie fotonen werd aangetoond, wat een recordcijfer van verdienste voor-kleurstof zonnecellen.

De integratie van een Drietal-triplet Annihilation Up-conversie systeem om Dye-zonnecel Response to Sub-bandgap Light Enhance

Een workflow voor een uitgebreide micro-karakterisering van actieve optische apparaten wordt geschetst. Bevat structurele en functionele onderzoeken door middel van CT, LM en SEM. De werkwijze is aangetoond voor een witte LED die nog steeds kan worden gebruikt als er karakterisatie.

In detail Analyses LEDs door een combinatie van X-ray Computed Tomography (CT) en lichtmicroscopie (LM) gecorreleerd met Scanning Electron Microscopy (SEM)

De optische, elektrische en structurele eigenschappen van dislocaties en korrelgrenzen in halfgeleidermateriaal kunnen worden bepaald door experimenten uitgevoerd in een rasterelektronenmicroscoop. Elektronenmicroscopie is gebruikt om kathodoluminescentie, door elektroden geïnduceerde stroom en diffraktie van terugverstrooide elektronen te onderzoeken.

Uitgebreide karakterisatie van Extended Defecten in Semiconductor Materials door een Scanning Electron Microscope

Een uitstekende chemische en luminescentie stabiliteiten van (oxy) nitride fosforen presenteren als een veelbelovend alternatief voor de momenteel gebruikte sulfide en oxide fosforen. In deze paper presenteren we de weg naar de lokale luminescentie eigenschappen met behulp van lage-energie kathodoluminescentie (CL) te onderzoeken.

Energiezuinige cathodoluminescentie voor (Oxy) Nitride Fosforkleuren

De auteurs presenteren een methode voor het fabriceren van stabiele elektrochemische cellen die wit licht uitstralen, door gebruik te maken van emissie van exciplexen die gevormd worden tussen een blauw licht uitstralende fluoreen polymeer en aromatische amine.

Fabricage van White Light-emitting elektrochemische cellen met Stable Emissie van Exciplexes

Dit protocol beschrijft een nieuwe intraoperatieve beeldvormingstechniek die gebruik maakt van een rutheniumcomplex als bron van chemiluminescente lichtemissie, waardoor hoge signaal-ruisverhoudingen worden geproduceerd tijdens in vivo beeldvorming. Intraoperatieve beeldvorming is een groeiend veld dat de manier waarop chirurgische ingrepen worden uitgevoerd, zou kunnen revolutioneren.

Een nieuwe techniek voor het genereren en Observing Chemiluminescence in een biologische instelling

Hier presenteren we een protocol voor de fabrikatie van C60/graphene hybride nanostructuren door fysieke thermische verdamping. In het bijzonder de juiste manipulatie van afzetting en onthardende voorwaarden toestaan dat de controle over de oprichting van 1D en quasi 1 d C60 structuren op golfde grafeen.

Bereiding en karakterisatie van C60/Graphene hybride nanostructuren

Gedetailleerde hierin zijn de werking en vergadering protocollen van een modulaire microfluidic screening platform voor de systematische karakterisering van colloïdale semiconductor nanocrystal syntheses. Door middel van volledig aanpasbare systeem regeling kan hoogefficiënte spectra verzamelen over 4 ordes van grootte reactietijd schalen binnen een ruimte die massa overdracht-gecontroleerde steekproeven worden uitgevoerd.

Een modulaire Microfluidic technologie voor systematische Studies van colloïdale Semiconductor nanokristallen

Dit werk beschrijft het volledige fabricageproces van dunne absorberende cadmium selenium telluride / cadmium telluride fotovoltaïsche apparaten voor verbeterde efficiëntie. Het proces maakt gebruik van een geautomatiseerd in-line vacuümsysteem voor close-space sublimatie depositie die schaalbaar is, van de fabricage van kleine gebied onderzoeksapparaten en grootschalige modules.

Close-Space Sublimatie-Gedeponeerd Ultra-Thin CdSeTe/CdTe Zonnecellen voor verbeterde kortsluiting stroomdichtheid en fotoluminescentie

We bieden een algemeen overzicht van kwantitatieve microanalysemethoden voor het schatten van de locatiebezetting van onzuiverheden en hun chemische toestanden door gebruik te maken van elektronengeangaliseerde verschijnselen onder incidentele elektronenstraal-schommelomstandigheden, die betrouwbaar informatie extraheren uit minderheidssoorten, lichtelementen, zuurstofvacatures en andere punt/lijn/planaire defecten.

Kwantitatieve atomaire-site analyse van functionele dopants/puntdefecten in kristallijne materialen door elektronengeankan-verbeterde microanalyse

OLED-apparaten (Organic Light Emitting Diode) bieden een superieure schermkwaliteit met een beter contrast, terwijl ze milieuvoordelen bieden door een lager energieverbruik. Hier wordt een eenvoudige strategie voor de fabricage van het in oplossing verwerkte OLED-apparaat op een sequentiële manier gepresenteerd.

Stapsgewijze handleiding voor het benutten van organische lichtgevende diodes door middel van in oplossing verwerkte apparaatfabricage van een TADF-straler

Leer een celadonite-elektronenbron voorbereiden voor elektronenmicroscopie met lange levensduur en hoge helderheid. Deze methode vermindert broncrashrisico's en beeldvervorming in projectiemicroscopen.

Voorbereiding van een Celadonite elektronen bron en het schatten van de helderheid

Meer video's verkennen