Name: Preparando uma fonte de elétrons celadonitas e estimando seu brilho (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-11-05T12:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 14 s
Description: Aprenda a preparar uma fonte de elétrons de celadonita com alta luminosidade e longa vida útil para microscopia de projeção. Este método reduz distorções de imagem e risco de colisão da fonte.

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Os autores gostariam de agradecer a Marjorie Sweetko por melhorar o inglês deste artigo.

1. Preparação da fonte
NOTA: Em nosso microscópio, a fonte-sustentação é composta de uma placa cerâmica de vidro machinable de que emerge 1 cm de um tubo de aço inoxidável de 90 μm diâmetro interno com uma conexão elétrica na placa.
<ol><li>Preparação da fibra<ol>
<li>Corrija o suporte de origem um microscópio óptico.</li>
		<li>Insira a fibra de carbono de 10 μm no tubo de aço inoxidável. Cole a fibra de carbono ao tubo com laca prateada.</li>
		<li>Corte a fibra com uma pinça de corte (sob um microscópio binocular) para que entre 100 μm e 3 mm sejam deixados fora do tubo de aço inoxidável. NOTA: A fibra de carbono é frágil; deixando mais de 1 cm fora do tubo vai aumentar a chance de a estrutura quebrar durante a manipulação.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Preparação de água contendo celadonita<ol>
<li>Moer o celadonite com um almofariz e pilão.</li>
		<li>Pese 0,2 mg de pó celadonite e diluir em 10 mL de água desionizada.</li>
		<li>Use uma ponta do ultra-som diretamente nos 10 mL da água celadonite-contendo para quebrar os agregados. Normalmente, use uma freqüência ultrassônica de 30 kHz para uma potência de 50 W mais de 30 s.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Preparação do ambiente de depoimento<ol>
<li>Conecte um suporte capilar a um controlador de pressão.</li>
		<li>Mantenha o suporte capilar um microscópio óptico com um micro-manipulador multidirecional.</li>
		<li>Coloque o suporte com a fibra de carbono voltada para o suporte capilar o microscópio óptico.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Depoimento de celadonita<ol>
<li>Puxe uma micropipette com um diâmetro interno de 2-10 μm para permitir que o celadonite disperso flua sem obstrução.<ol>
<li>Consertar um capilar de vidro na mandíbula do puxador. Certifique-se dos parâmetros de tração certo de acordo com o tamanho da pipeta patch(Tabela 1). Encha a micropipette com a água contendo celadonita.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Monte a micropipette no suporte capilar o microscópio. Alinhe a micropipette e a fibra de carbono o microscópio óptico.</li>
		<li>Aproxime-se da micropipette, a uma distância de 2-10 μm do ápice da fibra de carbono.</li>
		<li>Aplique pressão progressiva sobre a ampla entrada para a micropipette. Normalmente, aplique 100 mbar para que uma queda se forma na ponta, mas não caia. Esta gota molha o ápice da fibra de carbono.</li>
		<li>Retraia a micropipette.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. Dando início à fonte
NOTA: Em nosso microscópio, o suporte de origem é fixado em uma flange rotativa manual também carregando o atuador piezo-elétrico que se move (resolução de 100 nm, alcance de 25 mm), com um comando elétrico, o objeto em relação à fonte (Veja A Figura 2). Este objeto desempenha o papel de um ânodo elétrico para emissão de elétrons; é geralmente eletricamente aterrado e colocado na frente da fonte. Em nosso experimento, as tensões são controladas à mão com diferentes fontes de alimentação.
<ol><li>Instale o suporte da fonte o vácuo.</li>
	<li>Conecte a fibra de carbono e o objeto a dois alimentos elétricos de alta tensão.</li>
	<li>Verifique a continuidade elétrica dos contatos em todos os lugares: anoda-objeto, lente e tela; ativar o bombeamento a vácuo.</li>
	<li>Conecte um nano-ammeter de um calibre na escala do μA entre o objeto e a terra elétrica.</li>
	<li>Aumentar a tensão de viés negativo aplicada à fonte lentamente, em aproximadamente 1 V/s. Se o ânodo é de 1 mm de distância da fonte, o pontapé de saída ocorre em cerca de 2 kV. A intensidade aumenta de repente.</li>
	<li>Diminua a tensão para estabilizar a intensidade em cerca de cem nA. No início, a intensidade pode flutuar ao longo de várias ordens de magnitude.</li>
	<li>Deixe o sistema flutuar por várias horas, até que as flutuações diminuam. Corte a tensão quando as flutuações são inferiores a 10%.</li>
</ol>3. Caracterização de fonte
NOTA: Nós apresentamos uma maneira de sondar as características de origem. Para estimar o brilho da fonte, dois microscópios de projeção são usados. Nestas configurações, a sombra de um objeto é observada em uma tela fluorescente colocada mais longe(Figura 2). A fonte (cátodo) e o objeto (ânodo) são montados em uma flange de micromanipulação e podem girar juntos no plano de projeção. Uma configuração de projeção curta simples com uma tela fluorescente permite uma baixa projeção de ampliação. A segunda configuração envolve uma lente eletrostática e uma montagem de tela microcanal-fluorescente dupla para as ampliações mais fortes12. As informações disponíveis em cada imagem de projeção são usadas para subestimar o brilho: o menor detalhe no registro13. Este menor detalhe visível depende do tamanho aparente da fonte, que inclui o borrão geométrico do tamanho da fonte, as vibrações entre o objeto e a fonte e a resolução do detector.
<ol><li>Medida do ângulo do cone<ol>
<li>Vire a fonte para a configuração de projeção simples, com a flange rotativa, para observar o feixe de elétrons.</li>
		<li>Diminua a distância de origem para tela, com o micromanipulador manual, para obter todo o local na tela; em seguida, medir a distância de origem para a tela, D.</li>
		<li>Tire fotos da tela, alterando o ângulo entre o feixe de elétrons e o normal para a tela, com a flange rotativa.</li>
		<li>Traçar o perfil de intensidade de nível cinza ao longo de um eixo e determinar o raio de emissão, R a uma determinada distância de origem à tela, D (Figura 3).</li>
		<li>Calcule o ângulo <img src="/files/ftp_upload/59513/59513eq1.jpg"> do cone: com R,o raio de emissão a uma determinada distância de origem para tela, D.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Medição do lote Fowler-Nordheim<ol>
<li>Medir a intensidade de emissão versus a tensão aplicada à fonte: I(V) com i a intensidade medida no ânodo e V a tensão aplicada na fibra de carbono.</li>
		<li>Enredo <img src="/files/ftp_upload/59513/59513eq2.jpg"> . A curva mostra uma linha reta decrescente com saturação para maior tensão. Um exemplo é dado na Figura 4. A linha reta a mais longa é a assinatura do processo da emissão do campo.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Medição do tamanho da fonte<ol>
<li>Vire a fonte para a lente eletrostática, com a flange rotativa.</li>
		<li>Produzir uma imagem de projeção contendo um enorme padrão de difração fresnel ao longo de uma borda de um objeto: ampliação de cerca de 20.000x é necessária. Em nosso microscópio, isso é possível com uma distância de origem a objeto de cerca de 100 μm, fixada com os piezo-atuadores, e uma lente eletrostática Einzel.</li>
		<li>Medir o detalhe visível mais nítido na imagem na tela(Figura 5). NOTA: A distância mais acentuada franja-a-franja, δ, é usado.</li>
		<li>Calcule o <img src="/files/ftp_upload/59513/59513eq3.jpg"> tamanho da fonte: .</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>

Os autores não têm interesses financeiros concorrentes.

Este protocolo não é crítico porque a geometria da fonte em uma escala microscópica muda de uma fonte para outra. A dificuldade é que desde que uma fibra de carbono é frágil, seu corte pode conduzir a um comprimento impróprio. Um comprimento adequado é de cerca de 500 μm; a forma microscópica do corte não é crucial. O passo crítico é ter um número muito pequeno de cristais (idealmente um) depositado no ápice de um fio condutor. Adaptar a concentração de cristal com o volume depositado é o ponto mais importante. Se muitos...

Estruturas de metal/isolante utilizadas para emissão de elétrons têm sido estudadas por quase 20 anos devido ao seu baixo campo macroscópico1. O campo elétrico envolvido é apenas da ordem de alguns V/μm2,3,4,em contraste com o V/nm necessário para emissão de campo clássico com pontas de metalafiadas 5,6,7. Isso provavelmente explica as descargas de plasma inicial que são tão úteis em tecnologias de origem eletrônica. Alguns anos atrás, procuramos explorar esta baixa emissão de campo adepositando filmes de isoladores naturais em camadas de carbono de transmissão de elétrons8. Celadonite, um mineral isolante encontrado no basalto das Armadilhas do Paraná nas minas de Ametista di Sul no Brasil, foi escolhido.
Quando a celadonita é moída, a forma cristalina é uma laje retangular com dimensões micrométricas e uma espessura inferior a 100 nm (normalmente: 1.000 nm x 500 nm x 50 nm). É perfeitamente plana e reconhecível na microscopia eletrônica de varredura (Figura 1). O filme é formado pela deposição de uma gota de água contendo celadonita na camada de carbono. À medida que a tensão aplicada aumenta, ela emite elétrons seguindo um regime de Fowler-Nordheim com saturação de intensidade para as tensões mais altas. Um estudo usando um diafragma em um sistema de projeção mostrou que um emissor é uma fonte semelhante a um ponto9. No entanto, usando este grande filme com um diafragma para selecionar a fonte não explorou o potencial da fonte de ponto. Por exemplo, as fontes pontuais comumente usadas na microscopia de projeção de ponta de ponta de elétrons de baixa energia permitem uma distância de origem a objeto de cerca de 100 nm. No entanto, essa distância de origem a objeto estaria fora de questão com um filme. Encontrar uma maneira de isolar um cristal para ser capaz de mover algo para esta fonte de elétrons foi um desafio. Nossa solução foi primeiro, usar uma fibra de carbono de 10 μm: depositar a gota no ápice da fibra necessariamente limita o número de cristais celadonitas. Em segundo lugar, decidimos limitar o tamanho das gotículas: uma micropipette com uma ponta de cerca de 5 μm é preenchida com água contendo celadonita e a pressão é aplicada na entrada da micropipette para criar uma pequena gota para molhar o ápice da fibra. O protocolo detalha o processo completo de preparação de fontes.
A fonte resultante é uma fonte de ponto coaxial permitindo um bom alinhamento entre a fonte, o objeto e o sistema óptico de elétrons10. Como seu diâmetro de 10 μm ainda é maior do que as pontas ultraafiadas, a distância de origem a objeto é limitada a algumas dezenas de micrômetros. No entanto, recentemente mostramos que o emissor de fonte celadonite combinado com uma lente Einzel executa comparativamente a um microscópio de projeção de fonte de ponto clássico. As imagens de longo alcance, portanto, tornadas acessíveis, limitam até mesmo o efeito de carga11 no objeto e as distorções de imagem envolveram12,13. A fonte celadonita também apresenta grandes vantagens em comparação com pontas de metal afiadas. É robusto: a fonte de ponto está o cristal e, portanto, protegida contra o sputtering. A fonte pode operar pressão relativamente alta: foi testada em 10-2 mbar durante alguns minutos. No entanto, a sua vida e a sua estabilidade continuam a depender das condições de vácuo correctas. Nós geralmente empregamos a fonte celadonita em10-8 mbar e obter uma vida inteira de meses.
Este artigo destina-se a ajudar todos aqueles que desejam usar a fonte celadonita para produzir um feixe de elétrons coerente.

<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 Reboque</td><td></td>contínuo</tr><tr><td>Celadonita</td><td></td><td></td><td>Verona Terra verde / pigmento</td></tr><tr><td>Placa de microcanal de duplo estágio e montagem de tela fluorescente</td><td>Hamamatsu</td><td>F2225-21S</td><td></td></tr><tr><td>Controlador de fluxo</td><td>Elveflow</td><td>OB1&nbsp;</td><td></td></tr> Extrator de Micropipeta <tr><td>Macor</td><td></td><td></td> <td>de cerâmica de vidro usinável</td></tr><tr><td></td><td>Sutter Instruments</td><td>P2000&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Atuadores piezoelétricos</td><td>Mechonics</td><td>MS30&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Instrumento de Sutter</td> <td>capilar de quartzo</td><td>B100-75-15&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Laca Prateada</td><td>DODUCO GmbH</td><td>AUROMAL 38&nbsp; &nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Processador ultrassônico</td><td>Hielscher / sonotrodo MS3</td><td>UP50H&nbsp;</td><td></td></tr></tbody></table>

preparando uma fonte de elétrons celadonitas e estimando seu brilho

Preparing a Celadonite Electron Source and Estimating Its Brightness

A fonte de celadonita eletrônica descrita aqui tem um bom desempenho em um microscópio de projeção de ponta de elétronde de baixa energia em imagens de longo alcance. Apresenta vantagens principais comparadas às pontas afiadas do metal. Sua robustez proporciona uma vida inteira de meses e pode ser usada pressão relativamente alta. O cristal celadonita é depositado no ápice de uma fibra de carbono, mantido em uma estrutura coaxial garantindo uma forma de feixe esférico e fácil posicionamento mecânico para alinhar a fonte, o objeto e o eixo do sistema elétron-óptico. Há um único depoimento de cristal através da geração de gotículas de água contendo celadonita com uma micropipette. A observação da microscopia eletrônica da exploração pode ser executada para verificar a deposição. No entanto, isso adiciona etapas e, portanto, aumenta o risco de danificar a fonte. Assim, após a preparação, a fonte é geralmente inserida diretamente vácuo no microscópio de projeção. Uma primeira fonte de alta tensão fornece o pontapé de saída necessário para iniciar a emissão de elétrons. O processo de emissão de campo envolvido é então medido: já foi observado para dezenas de fontes de elétrons preparadas desta forma. O brilho é subestimado através de uma superestimação do tamanho da fonte, intensidade em um ângulo de energia e cone medido em um sistema de projeção.

Várias micrografias eletrônicas de varredura de fibras de carbono preparadas conforme detalhado no protocolo foram obtidas em um SEM a 15 kV. Fontes exibem um, às vezes dois, cristais em seu ápice (Figura 1). No entanto, o uso do SEM envolve outro suporte para a fibra de carbono, que é difícil de montar e desmontar sem quebrar. É mais seguro tentar a emissão direta de elétrons. Testado em um microscópio de projeção (Figura 2), ca...

O artigo apresenta um protocolo para preparar uma fonte celadonita e estimar seu brilho para uso em uma imagem de longo alcance microscópio de projeção de ponta-fonte eletrônica de baixa energia.

Preparando uma fonte de elétrons celadonitas e estimando seu brilho

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 visa explicar como fazer uma fonte de elétrons celadonita. Essas fontes mostraram uma longa vida e seu brilho é equivalente ao das pontas de metal de emissão preenchidas. O uso desta fonte de elétrons celadonita em um microscópio de projeção, associado a uma lente eletrostática, torna possível trabalhar com uma grande distância de objeto de origem.Isso evita o risco de falha da fonte e a distorção da imagem, diminuindo o efeito de campo local no objeto. Para iniciar este procedimento, insira a fonte no tubo de aço inoxidável com diâmetro interno de 90 micrômetros. Insira um fio de tungstênio com um diâmetro de 50 micrômetros no tubo e role o tubo sob uma lâmina de faca para cortá-lo ao comprimento necessário.Corrija o suporte de origem sob um microscópio óptico. Insira uma fibra de carbono de 10 micrômetros no tubo de aço inoxidável. E cola a fibra de carbono no tubo com laca de prata.Sob um microscópio binóculo, use pinças de corte para cortar as fibras para que entre 100 micrômetros e três milímetros sejam deixados fora do tubo de aço inoxidável. Em seguida, triture o celadonita com uma argamassa e pilão. Pese 0,2 miligramas de pó de celadonita e dilui-o em 10 mililitros de água deionizada.Coloque uma dica de ultrassom diretamente na água contendo celadonita, e use uma frequência ultrassônica de 30 kilohertz e uma potência de 50 watts por 30 segundos para quebrar os agregados. Para preparar o ambiente de deposição, conecte um suporte capilar a um controlador de pressão. Mantenha o suporte capilar sob um microscópio óptico com um micro manipulador multi-direcional.Coloque o suporte sob o microscópio com a fibra de carbono voltada para o suporte capilar. Em seguida, conserte um capilar de vidro em uma mandíbula polar. Utilizando a tabela um protocolo de texto, certifique-se de que os parâmetros polares sejam definidos adequadamente de acordo com o tamanho da tubulação de remendo, e puxe uma micro tubulação com diâmetro final interno entre dois a dez micrômetros, para permitir que o celadonita disperso flua sem obstrução.Em seguida, encha a micro tubulação com a água contendo celadonita. Sob o microscópio, monte a tubulação micro no suporte capilar e alinhe a micro tubulação com a fibra de carbono. Aumente a pressão na extremidade larga da micro tubulação, de tal forma que uma queda se forma em sua saída sem cair.Mova a fibra de carbono para cima para tocar a gota, que vai molhar o ápice da fibra de carbono. Depois disso, retraia a fibra de carbono. Sob um microscópio, insira a fonte no suporte de origem.Instale o suporte de origem sob o vácuo. Conecte a fibra de carbono e o objeto a dois alimentadores elétricos de alta tensão. Verifique a continuidade elétrica de cada contato e instale a flange na configuração experimental.Depois disso, ligue o bombeamento a vácuo. Conecte um nanômetro de um calibre na faixa de microampere entre o objeto e o solo elétrico. Aumente a tensão de viés negativo aplicada à fonte lentamente a aproximadamente um volt por segundo.Se o ânodo estiver a um milímetro da fonte, o pontapé inicial ocorre em cerca de dois kilovolts quando a intensidade aumenta repentinamente. Em seguida, diminua imediatamente a tensão para estabilizar a intensidade em algumas centenas de nanoamperes. No início, a intensidade pode flutuar sobre várias ordens de magnitude.A intensidade pode flutuar por várias horas. Espere até que as flutuações diminuam. Corte a tensão quando as flutuações forem inferiores a 10% Para começar, use a flange rotativa para girar a fonte em direção à configuração de projeção simples para observar o feixe de elétrons.Use o micro manipulador para diminuir a distância de origem para tela e obter todo o local na tela. Meça a distância fonte-para-tela. Tire fotos da tela usando a flange giratória para alterar o ângulo entre o feixe de elétrons e o normal para a tela.Plote o perfil de intensidade de nível cinza ao longo de um eixo e determine o raio de emissão a uma determinada distância fonte-para-tela. Calcule o ângulo do cone conforme descrito no protocolo de texto. Depois disso, meça a intensidade de emissão versus a tensão aplicada à fonte com a intensidade medida no ânodo, e a tensão aplicada na fibra de carbono.Crie um plano Fowler-Nordheim para a fonte celadonita, conforme descrito no protocolo de texto. A curva mostrará uma linha reta decrescente com saturação para maior tensão. A linha reta mais longa é a assinatura do processo de emissão de campo.Para medir o tamanho da fonte, use a flange giratória para girar a fonte em direção à lente eletrostática. Ajuste a intensidade para ainda ter o sinal na ampliação mais alta. Faça uma primeira ampliação com L1 e, em seguida, aproxime-se do objeto em direção à fonte.Finalmente, ative L2 para produzir uma imagem de projeção contendo um enorme padrão de difração de fresnel ao longo da borda de um objeto. Meça os detalhes visíveis mais nítidos na imagem na tela e calcule o tamanho da origem conforme descrito no protocolo de texto. Várias imagens de micrografia eletrônica de varredura de celadonita depositada em fibras de carbono, foram obtidas a 15 quilovolts ou três quilovolts.Fontes exibem um, às vezes dois cristais em seu ápice. No entanto, o uso do SEM envolve outro suporte para a fibra de carbono, que é difícil de montar e desmontagem sem quebrar. É mais seguro tentar a emissão direta de elétrons.Testes em um microscópio de projeção mostram que todas as fontes preparadas dessa forma emitem. O pontapé inicial é necessário apenas uma vez. A maioria dessas fontes mostram uma única fonte de ponto.O perfil de emissão indica apenas uma imagem contínua sem qualquer outro ponto. A trama Fowler-Nordheim exibe 10 ordens de magnitude reta e saturação em maior tensão. O regime de saturação obtido para uma determinada tensão depende da estrutura, mas a inclinação diminui sistematicamente para maior intensidades correntes de cerca de 10 microamperes.O tamanho da fonte é então estimado medindo o menor detalhe sobre a imagem produzida. Esta imagem é o padrão de difração do fresnel do objeto. Aqui, a perda de franjas de interferência é atribuída ao tamanho da fonte.Neste protocolo, o mais importante é obter um único cristal de celadonita no ápice de um condutor em forma de tiplied, para poder abordar um objeto em direção à fonte para imagem do sujeito. Provavelmente o passo crucial é quando uma pequena gota da água bem dosada que contém celadonita é depositada no ápice da fibra. O uso desta fonte de elétrons celadonita em um microscópio de projeção equipado com uma lente eletrostática permite trabalhar com uma grande distância de objeto de origem.Isso permite desenvolver técnicas autográficas fora do eixo, explorar campos magnéticos e elétricos ao redor de objetos nanométricos.

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Research

JoVE Journal

Engineering

Engenharia

Um dispositivo integrado, incorporando uma célula e tripleto-tripleto aniquilação solares up-conversion unidade sensibilizadas por corante foi produzida, obtendo-se a colheita de luz melhorada, a partir de uma secção mais larga do espectro solar. De acordo com os níveis de irradiação modestos foi demonstrada uma resposta melhorada significativamente para fótons de baixa energia, produzindo um número recorde de mérito para células solares sensibilizadas por corante.

Integrando um Triplet-triplete Annihilation Sistema Up-conversion para melhorar Dye-sensibilizadas Response célula solar para a Luz Sub-bandgap

Um fluxo de trabalho para abrangente micro-caracterização de dispositivos ópticos ativos é descrito. Ele contém investigações estruturais, bem como funcionais por meio de CT, LM e SEM. O método é demonstrado por um LED branco, que pode ser ainda ser operada durante caracterização.

Em análises profundidade de LEDs por uma combinação de raios-X Tomografia Computadorizada (CT) e Microscopia de Luz (LM) correlacionada com Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV)

As propriedades ópticas, elétricas e estruturais dos deslocamentos e dos contornos de grão em materiais semicondutores podem ser determinadas por experimentos realizados em um microscópio eletrônico de varredura. A microscopia eletrônica tem sido usada para investigar a catodoluminescência, a corrente induzida por feixe de elétrons e a difração de elétrons retroespalhados.

Caracterização abrangente de Defeitos estendidos em Materiais Semicondutores por um Microscópio Eletrônico de Varredura

Um excelente química e luminescência estabilidades de fósforos (oxi) de nitreto de apresentá-la como uma alternativa promissora para uso no momento sulfureto e óxido de fósforos. Neste artigo, apresentamos a forma de investigar suas propriedades de luminescência locais usando cathodoluminescence de baixa energia (CL).

Catodoluminescência baixa energia para (oxi) Phosphors nitreto

Os autores apresentam um método para fabricar células eletroquímicas emissoras de luz branca estáveis utilizando a emissão de exciplexes formados entre um polímero de flúor emissor de azul e aminas aromáticas.

Fabricação de White Light-emitting células eletroquímicas com emissão estável de Exciplexes

Este protocolo descreve uma nova técnica de imagem intraoperatória que usa um complexo de rutênio como fonte de emissão de luz quimioluminescente, produzindo assim altas relações sinal-ruído durante a imagem in vivo. A imagem intraoperatória é um campo em expansão que pode revolucionar a forma como os procedimentos cirúrgicos são realizados.

Uma nova técnica para gerar e Observing Quimioluminescência em um ambiente Biológica

Aqui nós apresentamos um protocolo para a fabricação de nanoestruturas de híbrido C60/graphene por evaporação térmica física. Particularmente, a manipulação adequada de deposição e recozimento condições permitem o controle sobre a criação de 1D e quase 1 C60 estruturas em grafeno ondulado.

Preparação e caracterização de nanoestruturas de híbrido C60/Graphene

Detalhadas neste documento são os protocolos de operação e montagem de uma plataforma de triagem microfluídicos modular para a caracterização sistemática das sínteses de nanocrystal semicondutor coloidal. Através de dispositivos de sistema totalmente ajustável, coleção de espectros altamente eficiente pode ser efectuada através de escalas de tempo de reação de 4 ordens de grandeza dentro de um espaço de amostragem massa transferência controlada.

Uma tecnologia Microfluidic Modular para estudos sistemáticos de nanocristais semicondutores coloidal

Este trabalho descreve o processo completo de fabricação de dispositivos fotovoltaicos de telúrio de cádmio de cádmio fino para maior eficiência. O processo utiliza um sistema de vácuo em linha automatizado para deposição de sublimação de espaço fechado que é escalável, a partir da fabricação de dispositivos de pesquisa de pequena área, bem como módulos de grande escala.

Células solares ultrafinas de sublimação de curto espaço depositadas em cdSete/cdte para densidade de corrente de curto-circuito aprimorada e fotoluminescência

Fornecemos um esboço geral de métodos quantitativos de microanálise para estimar as ocupações do local de impurezas e seus estados químicos, aproveitando fenômenos de canalização eletrônica sob condições de agitação de raios-elétron incidentes, que extraem informações confiáveis de espécies minoritárias, elementos de luz, vagas de oxigênio e outros defeitos point/line/planar.

Análise quantitativa do local atômico de defeitos funcionais/pontos em materiais cristalinos por Microanálise Aprimorada por Canalização eletrônica

Os dispositivos de diodo orgânico emissor de luz (OLED) oferecem qualidade de exibição superior com melhor contraste, ao mesmo tempo em que propõem benefícios ambientais pelo menor consumo de energia. Aqui, uma estratégia simples para a fabricação de dispositivos OLED processados por solução é apresentada de maneira sequencial.

Guia passo a passo para aproveitar diodos emissores de luz orgânicos por solução Fabricação de dispositivo processado de um emissor TADF

Aprenda a preparar uma fonte de elétrons de celadonita com alta luminosidade e longa vida útil para microscopia de projeção. Este método reduz distorções de imagem e risco de colisão da fonte.

Preparando uma fonte de elétrons celadonitas e estimando seu brilho

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