Name: 3D kimyasal haritalar tarafından enerji elde etme transmisyon elektron mikroskobu tomografi filtre (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-06-09T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 15 s
Description: Keşfedin enerji filtreli elektron tomografi ile malzemelerin 3D kimyasal haritalarını elde etme ve görselleştirme yöntemini. Bu teknik, nanometre ölçeğinde kimyasal dağılımı incelemek için malzeme bilimi ve kataliz alanlarında değerlidir.

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

Yüksek öğretim ve araştırma, Fransız Bakanı için minnettarız kuralları Industrielles de oluşumu par la Recherche (CIFRE) ve IFP enerjileri Nouvelles mali destek için.

1. numune hazırlama
<ol><li>Bir harç örnek ezmek ve alkol dağıtmak veya distile su; bir damlacık örnek bir mikroskobu ızgara üzerinde yerleştirin ve kurumaya bırakın. Not: Örnek silis alümina veya titania alümina gibi bir toz veya yükseltilmiş bir malzeme olması ve ezilmiş ve ultrason kullanarak bir çözümde dağınık. Genel olarak, ET analiz için bu kılavuzdaki örnek toplama örnek süperpozisyon ve kılavuz büyük açılarda devirme zaman gölgeleme önlemek için düşük olduğunu önemlidir. Bir film delikli karbon veya lacey karbon destek 200 mesh mikroskobu ızgaralar tavsiye edilir.</li>
	<li>Bir pipet kullanarak, bir damlacık indirgeme işaretleri üzerinde örnek içeren bir kolloidal çözümün koyun. Aşırı herhangi bir çözüm emer ve kurumaya bırakın. Not: Bir çözümde askıya iyi kalibre edilmiş Au nano tanecikleri indirgeme işaretleri vardır. İndirgeme işaretleri de örnek eklemeden önce kılavuz üzerinde dağınık. Örnek indirgeme işaretleyici olarak benzer boyutlarda ile nano tanecikleri üzerinden yapılırsa, örnek olarak, onları iyi veri bölümleme ve miktar sırasında ayırmak için kılavuz üzerinde indirgeme işaretleri Kasası. İndirgeme veri işaretleyicilerini hareket ettirildiğinde görüntüleri hizalama kullanılır konum başvurulardır.</li>
</ol>2. filtre uygulanmış Tilt serisi görüntülerin kayıt
<ol><li>Elektron mikroskobu ile izole bir örnek mikroskobu kılavuz merkezinde bulabilirsiniz. Not: elektron mikroskobu, X ekseni örnek sahibi olduğunu, Y ekseni örnek sahibine dik ise Z ekseni elektron ışını. En fazla tilt açıyla örnek eğimli edebilmek için X ekseni için mümkün olduğunca yakın yer alan bir örneğini analiz.</li>
	<li>Örnek iyi konumlandırılmış bir kez örnek'ın kimyasal bileşimi kontrol. Seçilen örnek üzerinde ışın odaklanarak enerji dağıtıcı x-ışını spektrometresi (EDS) veya elektron enerji kaybı spektrometresi (yılan) kullanarak kimyasal analizi gerçekleştirmek ve bir spektrum kaydedin. Örnek ilgi kimyasal elementlerin içeriyorsa, uzak hareket ve yakındaki temsil edici bir örnek üzerinde sonraki testler.</li>
	<li>Elektron ışın yoğunluğu örnek üzerinde enerji windows filtre uygulanmış görüntülerin genişlik ve Fuar zaman her görüntü filtre kontrol edin. En iyi örnek ışın hasar ve kimyasal projeksiyonlar12,13,17' kaydedilen kimyasal sinyal arasında bulmak. Not: en fazla ışın yoğunluğu yüksek kimyasal sinyal filtre uygulanmış görüntülerde kaydetmek için kullanın. Ancak, bir ışınlama testi herhangi bir analizi herhangi bir değişiklik için örnek için elektron ışını etkisinden kontrol etmek için önce gerçekleştirilmelidir. Bunu yapmak için elektron doz tilt serisi kayıt sırasında hesaplayın. Buna ek olarak, bir kolay testi önce bir resim ve bir resim deneyden sonra karşılaştırarak yapılabilir.</li>
	<li>2D bir kimyasal harita üç-windows yöntemini kullanarak hesaplamak için kayıt yazılımı EFTEM modunu kullanacak ve yeterli bir kimyasal sinyal kaydedilir kontrol edin. Not: Yazılım üç filtre uygulanmış görüntüleri kaydeder; ilk iki üçüncü resim kökenli tahmin etmek için kullanılır.<ol>
<li>Yazılım, kimyasal element altında soruşturma ve iyonizasyon kenarını seçin. Enerji pencere ve çekim hızı genişliğini ayarlayın. Görüntüleri ve arka plan çıkarmak için bir güç yasa kullanarak kimyasal harita hesaplayın. 512 x 512 piksel bulunan bir 32-bit ortamında, yaklaşık 300-400 sayar / kimyasal bir görüntüde kaydedilen piksel minimum sinyal var.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Örnek eucentric yükseklik ve onay en az tilt açı, yani,-70 ° veya daha az ve en fazla tilt açı, yani, + 70 ° veya daha ayarlayın.</li>
	<li>Görünüme geri analiz edilebilir ve (Bu görüntü edinme önce olacak) bir görüntü kaydetmek için örnek getir. Sonra hareket ettirildiğinde dizi filtre uygulanmış görüntü uygun yazılımı kullanarak kaydedin. Not: Özel EFTEM tomografi eklentileri birkaç tilt serisi aynı anda kaydedebilirsiniz. Bu her tilt açıyla birbirini izleyen birkaç görüntü kaydedilebilir, anlamına gelir. İlk görüntü sıfır-kaybı üzerinde ortalanmış bir filtre uygulanan görüntü olabilir ve bu resim tipik bir alan parlak görüntü. Ön kenar görüntüler ve sonra ilk kimyasal element sonrası kenar görüntüsünü ön kenar görüntüleri ve ikinci kimyasal element sonrası kenar görüntüsünü tarafından takip edilmektedir. Kimyasal elementlerin arkaya onların seçilen iyonlaşma kenar tarafından verilir.<ol>
<li>Kayıt EFTEM serisi yazılım yatırmayı, her enerji pencere ve onun çekim hızı genişliğini seçin ve sonra maksimum ve minimum açı ve eğim açısal adım eğimli. Görüntü tilt seri sayısını ve elektron ışını örneğe toplam çekim hızı arasında uzlaşma kullanmak bir tilt adım 4 °, yani, 51 kare / tilt serisi ± arasında 71 °; Ancak, örnek altında kiriş aşağılamak değil Eğer daha küçük bir tilt adım seçilebilir.</li>
		<li>Kimyasal her öğe için üç tilt dizi üç windows yöntemini kullanarak kimyasal projeksiyon hesaplamak için filtre uygulanmış görüntü kaydedin. Son kaydedilen görüntü-ecek var olmak bir unfil örnek her tilt açıyla doğal drift (örnek daha--dan 1 dk. için belirli tilt açılarda kalabileceği) filtre uygulanmış görüntü kaydederken ölçmek için ilk resmi bir filtre uygulanmış görüntü sıfır kaybı sinyal üzerinde olabilir Idari görüntü tüm enerjileri, tüm elektronlar tarafından kurulan. Bu iki resim örnek kalınlık Haritası hesaplamak için kullanılabilir. Bu nedenle, iki öğe her tilt açıyla kimyasal dağıtım gözlemlemek için 7 filtre uygulanmış resim kayıt (1 sıfır kaybı, ilk kimyasal element, ikinci kimyasal element için 3 için 3) ve 1 filtre uygulanmamış resim (toplamda, kaydedilen 8 tilt serisi).</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. hizalama ve Tilt serisi yeniden inşası
<ol><li>Her tilt açısı için kimyasal her öğesine karşılık gelen üç filtre uygulanmış görüntüleri hizalamak ve kimyasal harita ImageJ bir özel EFTEMTJ15,18 eklentisi kullanarak hesaplayın. ImageJ yazılım, dosya yolu kullanın | Açık ve tilt serisi filtre resimlere karşılık gelen dosyaları seçin. Tüm üç filtre uygulanmış tilt Seriyi aç: iki ön kenar ve bir sonrası kenar.<ol>
<li>Özel EFTEMTJ eklenti açın. Tıklatın üzerinde + | Görüntü veya yığın ve zaten açıktır tilt seriyi seçin.</li>
		<li>Görünür tabloda her tilt serisi için yani, hangi her enerji enerji shift tilt serisi dolgu kaydedildi. Ayrıca, genişliği yarık, yani, enerji windows doldurun. Her filtre uygulanmış görüntünün "Pozlama süresi" doldurun. Tüm üç tilt serisi için eşlemedenetleyin. Sonrakiüzerinde'yi tıklatın.</li>
		<li>İlk resmi başvuru yansıması ve ardından Uygulaolarak seçti. Tıklatın sonraki: önerilen hizalama önizleme görüntüleri görünür. Görsel olarak tilt açıyla kaydedilen 3 resim (hiçbir değişme görüntüler arasında dikkat edilmelidir) de Süperpoze olduğundan emin olun. Not: Bu protokol sürümü 0.9 EFTEMTJ eklenti üzerinde gerçekleştirildi. Şu anda filtre uygulanan görüntü aynı tilt açı hizalanır at kaydetti.</li>
		<li>EFTEMTJ penceresi arka plan ve kimyasal kenarkarşılık gelen görüntüleri seçin. Güçsinyal çıkarma modelini seçin ve ardından Oluştur haritaüzerinde'ı tıklatın. ImageJ üzerinde dosya seçin | Kaydet ve bu son dosyayı kaydetmek için yol bulmak. Not: Kimyasal harita tilt dizi elde edilir. Eklenti kullanımı hakkında daha fazla bilgi çevrimiçi kullanılabilir.</li>
		<li>3.1 kimyasal tilt serisi için yineleyin.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Sıfır-kaybı tilt Serisi tilt serisi hizalamak için 2009 yılında yayımlanan but yazılım19 bir sürümünü kullanarak hizalayın. Yazılım bir tilt serisi başka bir tilt Series hesaplanan hizalamaları uygulanması sağlar. Not: Hizalama yazılım her görüntüye uygulanan tüm talebiyle içeren disk dosyaları yazar. But20 kullanarak hizalama yordamı başka bir yerde ve özenli bir süzgeçten geçmiş ve bu makalenin kapsamında değildir.</li>
	<li>Sıfır-kaybı tilt serisi için hesaplanan hizalama kullanabilir ve daha önce hesaplanan kimyasal tilt serisi için uygulayabilirsiniz. Not: Bu yazılım sürümünde, dosyanın adını koruyarak ve önceki hesaplanan talebiyle uygulayarak sıfır-kaybı tilt serisi dosya bir kimyasal tilt serisi dosyayla değiştirmek mümkün. Aksi takdirde, yazılım için dosya aynı ada, aynı sayı-in imge aynı büyüklükte olacak ama sıfır kaybı resimler ama kimyasal görüntüleri içermez.</li>
	<li>İlk kaydedilen görüntü, yani, merkezi sıfır kaybı ve sonuncusu birleştiriliyor çapraz drift tarafından ölçmek (filtre uygulanmamış resim). Tüm filtre uygulanmış görüntüleri kaydedilir iken örnek birkaç saniye her tilt açıyla geçirebilirsiniz. Bu süre boyunca, örnek doğal olarak küçük bir miktar sürükleniyor.<ol>
<li>ImageJ yazılım, dosyasını tıklatın | Açık ve sıfır kaybı hizalanmış seçin eğimli serisi, o zaman açık kimyasal haritalar hizalanmış tilt serisi.</li>
		<li>Tıkırtı üstünde Düzenle | Renk | Kanalları Birleştir. Sıfır kaybı kırmızı renk, yeşil için ilk kimyasal element ve mavi, bu sırayla için ikinci kimyasal element için karşılık gelen dosyayı seçin. Oluşturmak kompozit işaretini kaldırın ve Tutmak kaynak resmebakın. Bir yığın her tilt açıları tüm kaydedilen görüntüler için oluşturulur.</li>
		<li>' I tıklatın eklentileri | RGB planları hizalamak21. Referans görüntü kırmızıdır. Yeşil seçin ve okları kullanarak, üzerinde kırmızı bir örtüşme. İleri'yi tıklatın ve tüm açıları için yineleyin.</li>
		<li>Tıkırtı üstünde Düzenle | Renk | Split kanalları ve RGB yığın üç yığınlarda bölünmüş olacaktır: kırmızı sıfır kaybı için karşılık gelen ve yeşil ve mavi için kimyasal haritalar düzeltilmiş drift ile karşılık gelen. Dosyasında Doula tıklayınız | Kaydet tilt serisi kaydetmek için.</li>
	</ol>
</li>
	<li>' I tıklatın eklentileri | Tomojyük açısı form dosyası seçmek için22,23 . Çünkü tüm tilt serisi zaten hizalanır, doğrudan yeniden yapılanmaiçin gidin. Sıfır-kaybı hacimleri yanı sıra sanat gibi SIRT, imar algoritmaları kullanarak kimyasal birimleri hesaplamak OS-sanat, vb. Not: Bu kimyasal birimleri yeniden inşası için yinelemeli bir algoritma kullanmak için tavsiye edilir. Yanında istimal bu bilgisayar yazılımı, belgili tanımlık GPU kullanarak birimleri yeniden oluşturmak mümkündür.</li>
	<li>Bir kez tüm birimleri hesaplanır, farklı renkler elde edilen birimlere uygulanır ve onları tek bir hacim içinde 3D kimyasal harita elde etmek için üst üste için Kanalları Birleştir seçeneği kullanın.</li>
</ol>4. 3D modelleme ve miktar
<ol><li>Beyaz elde edilen hacim olacaktır karşılık gelen gri düzeyi seçerek yeniden oluşturulan ZL birim binarize (8 bit yoğunluğu 255'tir) ve siyah (8 bit yoğunluğu 0'dır). ImageJ içinde "select eşik" seçeneğini kullanın. Örneğe karşılık gelen tüm pikselleri seçmek (bir BF görüntü daha koyu pikseller için örnek karşılık gelen kitle) ve örnek'in beyaz ve vakum siyah olduğu yerde bir birimi. Not: Sıfır-kaybı cilt analiz örnek, yani, şekil ve örnek boyutu morfolojik bilgilerini sağlar.</li>
	<li>Sıfır kaybı ikili hacmi 255 tarafından bölmek ve nerede yoğunluklarda örnek içinde 1 ve 0 başka bir yerde vardır bir cilt elde etmek. Bu normalleştirilmiş hacmidir.</li>
	<li>Normalleştirilmiş birimin her nerede yoğunluklarda örnek içinde kimyasal bilgilerine karşılık gelen ve 0 başka bir yerde bu yoğunluklarda vardır bir cilt elde etmek için hesaplanan kimyasal birimleri (adım 4.1) tarafından çarpın. Not: Alınan örneğin kimyasal bilgi elde edilir ve bu yüzden, tüm eserler dışlanır.</li>
	<li>ImageJ, kimyasal cilt histogramını hesaplamak ve tabulate yazılım histogramda değerlerini almak.<ol>
<li>Tabulate yazılımında bir yoğunluk heist sayısı (vakum için bu satırı karşılık gelir) 0 içeren satırı silin.</li>
		<li>Yeni bir sütunda birimdeki her yoğunluk oranı hesaplar. Her yoğunluğu sayısı tüm sayıları toplamına böler ve 100 ile çarpmak.</li>
		<li>Yeni bir sütunda birimin toplam yoğunluğunu kademeli olarak daha önce önceki oran ile hesaplanan sayar, geçerli oran ekleyerek karşılık gelen oranda hesaplar. Not: kimyasal cilt olarak yüksek yoğunluklarda kimyasal bilgilerine karşılık gelen. Ancak, düşük ve yüksek ses gürültü yoğunluklarda vardır. Eşik en yüksek yoğunluklarda seçerek oluşturulur.</li>
		<li>Yılan balıkları spektrum hesaplanan örnek kimyasal element göreli yoğunlaşmasını bilerek, soygun yoğunluklarda seçin. 255 (varsa) başlatın ve kimyasal element konsantrasyon için karşılık gelen yoğunluğu azaltmak.</li>
		<li>Kimyasal konsantrasyonu karşılık gelen en düşük yoğunluk bulmak nerede karşılık gelen yoğunluk oranı hesaplanan toplam hacminde % 100 normalde 255 yoğunluğu için karşılık gelen sütun için gidin. % 100, kimyasal element (EELS spektrum) üzerinden hesaplanan göreli oranı ayıklamak: sonuç eşik içinde en düşük yoğunluk karşılık gelir. Bu şekilde, kimyasal binarized birimleri, nerede voxels kimyasal element 255 yoğunluğu ile karşılık gelen ve diğerleri 0 elde edilir. İkinci öğe için yordamı yineleyin ve iki kimyasal binarized cilt elde edilir.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Kanalları Birleştir seçeneğini kullanarak binarized kimyasal birimleri örtüşme ve farklı bir renk RGB birimi açmak için her öğe birime atamak. Not: Bu iki binarized kimyasal birim, üst üste, voxels örtüşen tarafından her iki kimyasal elementler (komün voxels) ait ve kimyasal elementler (ücretsiz voxels) birine ait olmayan voxels vurgulanır. Örneğin, kırmızı ve yeşil binarized kimyasal hacimleri sarı komün voxels oluşturun.</li>
	<li>RGB Cilt 8 bit birimindeki dönüştürme; renkleri farklı gri yoğunluklarda vardır. Eşik seçeneğini kullanarak, her iki kimyasal türler (RGB hacmindeki sarı) ait voxels seçin. Sonra aynı Eşik seçeneğini kullanarak, herhangi bir kimyasal element (bunlar daha önce seçtiğiniz voxels daha düşük yoğunluklarda var) ait olmayan voxels seçin. Vakum yoğunluğu 0 ile seçin.</li>
	<li>Komün voxels hacimleri ve ücretsiz voxels hacmi normalleştirmek. Ücretsiz voxels birimler kimyasal birimler tarafından çarpın, sonra diğer kimyasal ses çıkarma. Not: Bu yüksek şiddeti vardır her Voksel içinde kimyasal element hesaplar.</li>
	<li>Ait voxels ve bu voxels içinde en yüksek yoğunluk olan kimyasal element birimlerine ait değil voxels miktarda ekleyin. Not: Bu şekilde, her Komün Voksel veya ücretsiz Voksel Ayrıştırılan ve en yüksek yoğunluk o Voksel içinde olan kimyasal element hacmi tahsis. Bu "Görüntü hesap makinesi" seçeneği tarafından yapılabilir:</li>
</ol><img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56671/56671eq1v3.jpg">
<ol start="9"><li>Örnek formu voxels sayısını ölçmek için 3D Dilimleme gibi özel yüzey işleme yazılımı kesimli birimleri alın. Sonra bir Voksel 3D örnek hacmi elde etmek için nm3 hacmi çarpın.</li>
	<li>Kenarları bul seçeneğini kullanarak, örnek yüzeyini oluşturan voxels ölçmek ve Voksel alan örnek yüzey elde etmek için nm2 ile çarpın.</li>
	<li>Belirli yüzey alanı örnek kitle tarafından örnek yüzeyinin bölerek hesaplayın. Not: Örnek kütlesinin örnek teorik yoğunluğu kullanarak tahmin edilecek. Genel olarak, ET tarafından hesaplanan belirli yüzey alanı N2 adsorpsiyon desorpsiyon gibi özel yöntemler tarafından hesaplanan belirli yüzey az 10 var.</li>
	<li>Gözenek boyutu dağıtım hesaplamak için sıfır kaybı (BF cilt) binarized hacmi kullanın. BF imar ikili hacmi 3D kullanarak büyümüş Toolkit/Morphological dilate 3D eklenti kadar tüm gözenekleri kaplıdır ve sonra erozyona uğramış 3D araç/Morphological kullanarak aşındırmak 3D defalarca olarak büyümüş gibi. Sonra elde edilen birim özel yüzey işleme yazılımı kullanarak görüntülenir gözenekleri dağıtım hacmindeki neden doğru binarized BF güç, ters hacmi çarpılır.</li>
</ol>

<ol><li>Frank, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFrank%2C+J+%22Electron+Tomography+-+Methods+for+Three-Dimensional+Visualization+of+Structures+in+the+Cell%22">Electron Tomography - Methods for Three-Dimensional Visualization of Structures in the Cell</a>. , Springer-Verlag. New York. (2006).</li>
<li>Midgley, P. A., Dunin-Borkowski, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electron+tomography+and+holography+in+materials+science%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Mater%22%5BJournal%5D)">Electron tomography and holography in materials science.</a> Nat. Mater. 8, 271-280 (2009).</li>
<li>Carenco, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+core+contribution+of+transmission+electron+microscopy+to+functional+nanomaterials+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">The core contribution of transmission electron microscopy to functional nanomaterials engineering.</a> Nanoscale. 8 (3), 1260-1279 (2016).</li>
<li>Radon, J. <a target="_blank" href="http://people.csail.mit.edu/bkph/courses/papers/Exact_Conebeam/Radon_Deutsch_1917.pdf">Uber die Bestimmung von Funktionen durch ihre Integralwerte langs gewisser Mannigfaltigkeiten.</a> Akad. Wiss. 69, 262-277 (1917).</li>
<li>Radermacher, M. <a target="_blank" href="https://www.ecmjournal.org/smi/pdf/smi97-13.pdf">Radon transform techniques for alignment and three-dimensional reconstruction from random projections.</a> Scanning Microscopy. 11, 171-177 (1997).</li>
<li>Roiban, L., Sorbier, L., Pichon, C., Pham-Huu, C., Drillon, M., Ersen, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D-TEM+investigation+of+the+nanostructure+of+a+%CE%B4-Al2O3+catalyst+support+decorated+with+Pd+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">3D-TEM investigation of the nanostructure of a δ-Al2O3 catalyst support decorated with Pd nanoparticles.</a> Nanoscale. 4 (3), 946-954 (2012).</li>
<li>Georgescu, D., Roiban, L., Ersen, O., Ihiawakrim, D., Baia, L., Simon, S. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2012/ra/c2ra20568h">Insights on Ag doped porous TiO2 nanostructures: a comprehensive study of their structural and morphological characteristics.</a> RSC Adv. 2 (12), 5358(2012).</li>
<li>Shakeri, M., Roiban, L., Yazerski, V., Prieto, G., Gebbink, M. J. M. G., de Jongh, P. E., de Jong, K. P. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/cs500777q">Engineering and Sizing Nanoreactors To Confine Metal Complexes for Enhanced Catalytic Performance.</a> ACS Catal. 4 (10), 3791-3796 (2014).</li>
<li>Midgley, P. A., Weyland, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+electron+microscopy+in+the+physical+sciences%3A+the+development+of+Z-contrast+and+EFTEM+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Ultramicroscopy%22%5BJournal%5D)">3D electron microscopy in the physical sciences: the development of Z-contrast and EFTEM tomography.</a> Ultramicroscopy. 96 (3-4), 413-431 (2003).</li>
<li>Ersen, O., Florea, I., Hirlimann, C., Pham-Huu, C. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1369702115001200">Exploring nanomaterials with 3D electron microscopy.</a> Mater. Today. 18 (7), 395-408 (2015).</li>
<li>Lepinay, K., Lorut, F., Pantel, R., Epicier, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemical+3D+tomography+of+28nm+high+K+metal+gate+transistor%3A+STEM+XEDS+experimental+method+and+results%5BTitle%5D)+AND+%22Micron%22%5BJournal%5D)">Chemical 3D tomography of 28nm high K metal gate transistor: STEM XEDS experimental method and results.</a> Micron. 47, 43-49 (2013).</li>
<li>Roiban, L., Sorbier, L., Pichon, C., Bayle-Guillemaud, P., Werckmann, J., Drillon, M., Ersen, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-Dimensional+Chemistry+of+Multiphase+Nanomaterials+by+Energy-Filtered+Transmission+Electron+Microscopy+Tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Microsc.+Microanal%22%5BJournal%5D)">Three-Dimensional Chemistry of Multiphase Nanomaterials by Energy-Filtered Transmission Electron Microscopy Tomography.</a> Microsc. Microanal. 18 (05), 1118-1128 (2012).</li>
<li>Roiban, L., Sorbier, L., Hirlimann, C., Ersen, O. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cctc.201600033/abstract">3 D Chemical Distribution of Titania-Alumina Catalyst Supports Prepared by the Swing-pH Method.</a> ChemCatChem. 8 (9), 1651-1657 (2016).</li>
<li>Egerton, R. F. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aEgerton%2C+RF+%22Electron+Energy-Loss+Spectroscopy+in+the+Electron+Microscope%22">Electron Energy-Loss Spectroscopy in the Electron Microscope</a>. , Springer. (2011).</li>
<li>Messaoudi, C., Aschman, N., Cunha, M., Oikawa, T., Sorzano, C. O. S., Marco, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-Dimensional+Chemical+Mapping+by+EFTEM-TomoJ+Including+Improvement+of+SNR+by+PCA+and+ART+Reconstruction+of+Volume+by+Noise+Suppression%5BTitle%5D)+AND+%22Microscopy+and+Microanalysis%22%5BJournal%5D)">Three-Dimensional Chemical Mapping by EFTEM-TomoJ Including Improvement of SNR by PCA and ART Reconstruction of Volume by Noise Suppression.</a> Microscopy and Microanalysis. 19 (6), 1669-1677 (2013).</li>
<li>Pettersen, E. F., Goddard, T. D., Huang, C. C., Couch, G. S., Greenblatt, D. M., Meng, E. C., Ferrin, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((UCSF+Chimera-A+visualization+system+for+exploratory+research+and+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Computational+Chemistry%22%5BJournal%5D)">UCSF Chimera-A visualization system for exploratory research and analysis.</a> Journal of Computational Chemistry. 25 (13), (2004).</li>
<li>Roiban, L., Ersen, O., Hirlimann, C., Drillon, M., Chaumonnot, A., Lemaitre, L., Gay, A. S., Sorbier, S. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cctc.201600543/abstract">Three-Dimensional Analytical Surface Quantification of Heterogeneous Silica-Alumina Catalyst Supports.</a> ChemCatChem. 9 (18), 3503-3512 (2017).</li>
<li>EFTEM-TomoJ. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.cmib.fr/en/download/softwares/EFTEM-TomoJ.html">http://www.cmib.fr/en/download/softwares/EFTEM-TomoJ.html</a> (2018).</li>
<li>Kremer, J. R., Mastronarde, D. N., McIntosh, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Computer+visualization+of+three-dimensional+image+data+using+IMOD%5BTitle%5D)+AND+%22J+Struct+Biol%22%5BJournal%5D)">Computer visualization of three-dimensional image data using IMOD.</a> J Struct Biol. 116 (1), 71-76 (1996).</li>
<li>The IMOD Home Page. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://bio3d.colorado.edu/imod/">http://bio3d.colorado.edu/imod/</a> (2018).</li>
<li>Landini, G. Align RGB planes. ImageJ. , Available from:
 <a target="_blank" href="https://ImageJ.net/Align_RGB_planes">https://ImageJ.net/Align_RGB_planes</a> (2018).</li>
<li>Messaoudi, C. TomoJ. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.cmib.fr/en/download/softwares/TomoJ.html">http://www.cmib.fr/en/download/softwares/TomoJ.html</a> (2018).</li>
<li>MessaoudiI, C., Boudier, T., Sorzano, C., Marco, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((TomoJ%3A+tomography+software+for+three-dimensional+reconstruction+in+transmission+electron+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Bioinf%22%5BJournal%5D)">TomoJ: tomography software for three-dimensional reconstruction in transmission electron microscopy.</a> BMC Bioinf. 8 (1), 288(2007).</li>
<li>Saxton, W. O., Baumeister, W., Hahn, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+reconstruction+of+imperfect+two-dimensional+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Ultramicroscopy%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional reconstruction of imperfect two-dimensional crystals.</a> Ultramicroscopy. 13 (1-2), 57-70 (1984).</li>
<li>Gatan, Inc. Quantum Energy Filters High Throughput Spectrometers. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.gatan.com/products/tem-imaging-spectroscopy/gif-quantum-energy-filters">http://www.gatan.com/products/tem-imaging-spectroscopy/gif-quantum-energy-filters</a> (2018).</li>
<li>Gatan, Inc. Direct Detection 16-Megapixel Camera. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.gatan.com/products/tem-imaging-spectroscopy/k2-direct-detection-cameras">http://www.gatan.com/products/tem-imaging-spectroscopy/k2-direct-detection-cameras</a> (2018).</li>
<li>Direct Electron, LP. DE-Series Cameras. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.directelectron.com/products/de-series">http://www.directelectron.com/products/de-series</a> (2018).</li>
</ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Bu kağıt amacı 3D kimyasal haritalar EFTEM tomografi kullanarak edinme tarif etmektir. Bu iletişim kuralı tamamen orijinaldir ve yazarlar tarafından geliştirilmiştir.
Burada açıklandığı gibi EFTEM tomografi birçok dezavantajı var: Elektron ışını dayanıklı olan (i) sadece örnekleri-var analiz, filtre uygulanmış görüntü elde etmek için gerekli uzun pozlama süresi nedeniyle. (II) EFTEM tomografi kırınım kontrast duyarlıdır. (iii) birçok hizalamaları el ile gerçekleştirilmiştir. 3D kimyasal harita...

Fonksiyonel malzemelerin özellikleri onların 3D parametrelere bağlıdır. Tam özelliklerini anlamak ve bunların işlevlerini geliştirmek için onların morfolojisi ve kimyasal dağıtım 3D analiz etmek önemlidir. Elektron tomografi1 (ET) nanometre ölçek2,3, bu bilgileri temin etmeniz en iyi teknikleri biridir. Örnek bir büyük açısal aralığında döner ve kayıt açısal her adımda bir görüntü oluşur. Elde edilen tilt serisi örnek hacmi üzerinde Radon dönüşüm4,5temel matematiksel algoritmalar kullanarak yeniden oluşturmak için kullanılır. Örnek 3D modeli ve parçacık yerelleştirme6 ve boyutu dağıtım7gibi 3D parametrelerini ölçmek, gözenek konumu ve boyutu dağıtım8, vb için yardımcı olur hacminde gri düzeyleri seçme
Genel olarak, ET örnek maksimum olası açı, tercihen daha--dan 70 ° her iki yönde eğerek bir elektron mikroskobu ile gerçekleştirilir. Her tilt açıyla bir projeksiyon örnek bir görüntü tilt serisi oluşturan kaydedilir. O tilt serisi hizaladım ve parçalara ve sayısal örnek hacmi yeniden oluşturmak için kullanılan. Örnek için + 90 °-90 ° döndürülemez çünkü yeniden oluşturulan birim9 dikey eksen boyunca anizotropik bir çözünürlüğü nedeniyle kör kayıt açı vardır.
ET farklı görüntüleme modlarda gerçekleştirilebilir. Parlak alan TEM modu (BF-TEM) amorf malzemeler, biyolojik örnekleri, polimerler incelemek için kullanılır veya katalizör ile karmaşık şekiller destekler. Görüntü analizi (yoğun bir bileşeni olacak daha fazla karanlık bir çakmak daha, yani, daha az yoğun bileşeni) bileşenleri10 yoğunluğu karakterize gri düzeyleri farklılaşması üzerinde temel alır. Yüksek açı anüler karanlık alan tarama TEM modunda (HAADF-kök) kristal örnekleri analiz etmek için kullanılır. Sinyal atom numarası bir fonksiyonu olarak kimyasal bilgi sağlar; ağır bir bileşen örnek daha parlak görünür bu hafif bir9. Toplar malzeme11ve enerji tarafından yayılan x-ışını enerji dağıtıcı x-ışını spektroskopisi (EDX), gibi diğer modları görüntüleme modu (EFTEM)12,13filtre, ayrıca 3D kimyasal dağıtım değerlendirme yeteneğine örnek içinde.
EFTEM görüntülemede 2D kimyasal haritalar bir TEM bir elektron enerji Spektrometre ile kullanarak kaydedilir. Spektrometre elektronlar enerjilerini bir fonksiyonu olarak dağıtırken tarafından manyetik bir prizma davranır. Görüntüyü bağlı olarak belirli bir atomu ile etkileşim kayıp enerji elektronlar tarafından oluşturulur. Aynı 2D kimyasal harita farklı tilt açılarla, kimyasal projeksiyonlar dizi elde edilir, bir tilt hesaplanmış olan 3B kimyasal cildi yeniden oluşturmak için kullanılabilir.
Tüm malzemeleri EFTEM tomografi tarafından çözümlenebilir. Teknik örnekleri zayıf veya düzensiz malzeme ile ayrılmış durumda. Yine de, diğer görüntüleme teknikleri kullanırken ayırt etmek çok zor olan ışık öğeleri analiz etmek için kullanılabilir. Ayrıca, güvenilir 2D kimyasal haritalar elde etmek için malzeme kalınlığı elektronlar ortalama özgür keçiyolu ile malzeme14değerinden küçük olması için gereklidir. Bu durum altında tek bir atomu ile etkileşim bir tek elektron sahip olmanın en büyük olasılıktır. 2D bir kimyasal harita hesaplamak için iki yöntem kullanılır. İlki ve en çok kullanılan yöntemdir "üç-windows", nerede iki filtre uygulanmış enerji windows altında analiz ve üçüncü bir öğe iyonlaşma kenarına daha önce iyonlaşma kenar13den sonra kaydedilir. İlk iki fotoğraf güç Hukuk üçüncü pencere konumunu kullanarak ve ondan düşülen yaygınlaştırılması arka plan tahmin etmek için kullanılır. Numune hacmi kimyasal analiz öğesinde 3D dağıtımını projeksiyon elde edilen görüntüdür. İkinci yöntem "sıçrama oranı"; denir Sadece iki enerji filtre görüntüleri, daha önce ve sonra birer tane kullanır iyonlaşma kenar. Bu yöntem son görüntü sadece bu iki resim arasındaki oran gerçekleştirerek hesaplanır ve arka plan enerji değişimi için hesaba katmaz nitel, 's.
EFTEM ET ile birleştirerek, analitik tomografi süzülmüş enerji elde edilebilir. EFTEM tomografi ve atom sonda tomografi (APT) tamamlayıcı tekniklerdir. APT ile karşılaştırıldığında, EFTEM tomografi karmaşık numune hazırlama gerekmez bir non-yıkıcı karakterizasyonu analizidir. Çeşitli karakterizasyonu üzerinde benzersiz bir nanopartikül gerçekleştirmek için kullanılabilir. APT onları ölçmek için çok az lazer yardım ihtiyacı EFTEM tomografi Yalıtım materyalleri, analiz edebilirsiniz. EFTEM tomografi ile daha düşük bir çözünürlük yeterli gerçekleştirirken APT atom ölçeğinde çalışır. EFTEM tomografi ışın bozulması deney sırasında karşı örnekleri için ilgili olduğunu. Eğik açılardan tüm filtre uygulanmış görüntüleri kaydetmek için elektron ışını 2 h kadar uzun süre için örnek gösterilebilir. Ayrıca, yüksek kimyasal sinyal 2D haritalar kaydetmek için uzun Fuar süreleri yüksek ışın yoğunluğu, gerekli olabilir. Bu şartlar altında ışın hassas örnekleri ciddi morfolojik ve kimyasal değişiklikler acı. Bu nedenle, örnek hassasiyeti elektron ışını için hassas bir ölçüm deneme önce oluşturulmalıdır. Buna ek olarak, EFTEM tomografi örnek. bulunan kimyasal elementler doğası ve uzaysal konumunu belirlemek için gerektiği kadar çok tomograms kayıt sonucudur Yine de, EFTEM tomografi örnekleri, katalizör destekleri, katalitik uygulamaları modelleme için yeni anlayışlar vermek gibi 3D kimyasal dağıtıma hakkında önemli bilgiler sağlayabilir.
Bugün enerji aralığı seçebilirsiniz özel yazılım kullanmak mümkündür, kayıt enerji pencere görüntüler filtre ve kimyasal farklı tilt açılarla haritalar hesaplamak. Onlar izlemeye, odaklama ve filtre uygulanan görüntü EFTEM modunda kayıt örnek devirme sağlar. 2D kimyasal haritalar hesaplanabilir ve o zaman tilt serisi, kimyasal cilt yinelemeli algoritmaları kullanarak hesaplanan hizalanabilir ve sonunda serisi kesimli ve quantified15,16olabilir.

<table><tbody><tr><td>JEOL 2100f</td><td>JEOL</td><td></td><td>Elektron mikroskobu</td></tr><tr><td>Tridiem Gatan Görüntüleme Filtresi (GIF)</td><td>Gatan</td><td></td><td>Sütun sonrası enerji filtresi</td></tr><tr><td>Dijital mikrograf</td><td>Gatan</td><td></td><td>Yazılımı</td></tr><tr><td>Gatan EFTEM tomografi eklentisi</td><td>Gatan</td><td></td><td>EFTEM tomograohy Tomoj için filtreli eğim serisini kaydetmek için özel yazılım</td></tr><tr><td></td><td>Imagej plugin http://www.cmib.fr/en/download/softwares/</td><td></td> <td>Paris, Fransa'daki Currie Institute tarafından elektron tomografisi için geliştirilen ücretsiz yazılım</td></tr><tr><td>EFTEM-Tomoj</td><td>Imagej eklentisi http://www.cmib.fr/en/download/softwares/</td><td></td> <td>Paris, Fransa'daki Currie Institute tarafından EFTEM görüntüleme için geliştirilen ücretsiz yazılım</td></tr><tr><td>Imod</td><td>http://bio3d.colorado.edu/imod/</td><td></td><td>Elektron tomografisi için Colorado Üniversitesi, ABD tarafından geliştirilen özgür yazılım</td></tr><tr><td>Imagej</td><td>https://imagej.nih.gov/ij/</td><td></td> <td>National Institute of Mental Health, Bethesda, Maryland, ABD tarafından görüntülerin tedavisi için geliştirilen ücretsiz yazılım</td></tr><tr><td>Imagej'deki Fonction https://imagej.net/Color_Image_Processing</td><td></td><td></td> kanalları birleştirmek, <td>üst üste binerken hacimlere farklı renkler vermeye olanak tanır</td></tr><tr><td>3D Dilimleyici</td><td>https://www.slicer.org/</td><td></td> <td>Ron Kikinis liderliğindeki büyük bir konsorsiyum tarafından geliştirilen ücretsiz yazılım, Harvard Tıp Okulu, Boston, MA, SUA</td></tr><tr><td>Chimera</td><td>https://www.cgl.ucsf.edu/chimera/</td><td></td> <td>Kaliforniya Üniversitesi, San Francisco'daki Biyohesaplama, Görselleştirme ve Bilişim Kaynağı tarafından geliştirilen ücretsiz yazılım, 3D modellerin veri segmentasyonu, küratörlüğü ve görselleştirilmesi için</td></tr><tr><td>katalizörün</td> <td>silika alümina desteğiBu</td><td>protokolün elenodasyonu için hazırlanan</td>IFPEN <td></td> numunesi</tr><tr><td>titanya alümina katalizör desteği</td><td>Bu protokolün eleborasyonu için hazırlanan</td><td>IFPEN</td><td></td> numunesi</tr><tr><td>alkol</td><td></td><td></td><td></td></tr>, <tr><td>su</td><td></td><td></td><td></td></tr>, <tr>5 nm <td>BBI Çözeltilerinin</td><td></td><td></td><td>Au nanopartikülleri,</td></tr><tr><td>Holey karbonhidrat filmi, 200 gözenekli mikroskopi ızgarası</td>, <td>Agar</td><td></td><td></td></tr><tr><td>EDX sepctrometer</td><td>Oxford Instruments</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

3d kimyasal haritalar tarafından enerji elde etme transmisyon elektron mikroskobu tomografi filtre

Obtaining 3D Chemical Maps by Energy Filtered Transmission Electron Microscopy Tomography

Enerji süzülmüş transmisyon elektron mikroskobu tomografi (tomografi EFTEM) üç boyutlu (3D) kimyasal malzeme nanometric ölçekli haritalar sağlayabilir. EFTEM tomografi diğer görüntüleme teknikleri kullanarak ayırt etmek çok zor olan kimyasal elementler ayırabilirsiniz. Burada açıklanan Deneysel protokol kimyasal dağıtım ve morfoloji bir malzeme anlamak için 3D kimyasal haritaları oluşturmak nasıl gösterir. Veri bölümleme için örnek hazırlık adımları sunulmaktadır. Bu protokol kimyasal elementler 3D dağıtım Analizi nanometric bir örnek verir. Ancak, şu anda, 3D kimyasal haritalar sadece süzülmüş görüntülerin kayıt uzun pozlama süreleri için bir yoğun elektron ışını gerektirdiğinden, ışın hassas olmayan örnekleri için oluşturulabilir unutulmamalıdır. Protokol iki farklı heterojen katalizör destekler bileşenlerinin kimyasal dağıtım ölçmek için uygulandı. İlk çalışmada, alüminyum ve titanyum titania-alümina destekler içinde kimyasal dağıtım analiz edildi. Örnekleri salıncak-pH yöntemiyle hazırlanmıştır. İkinci, alüminyum ve sol-toz ve mekanik karışımı yöntemleri kullanılarak hazırlanmıştır silis-alümina destekler silikon kimyasal dağılımı incelenmiştir.

Bu iletişim kuralı uygulamalara örnek olarak başvuru13' te gösterilmiştir. EFTEM tomografi titania alümina katalizör destekler analiz etmek için kullanıldı. Ecek2 ile nano tanecikleri gibi hydrodesulfurization (HDS), uygulamalarda aktif faz katalitik aktivitesini arttırmak için titania kullanmaktaki destek yüzeyde ve aktif faz ile temas halinde olması önemlidir. Bilindiği titania alümina daha daha küçük bir belirli yüzey vardır. Alümina tarafından destek...

Bu kağıt filtre enerji görüntüleme ve elektron tomografi birleştiren 3D kimyasal haritalar elde etmek için bir protokolünü açıklar. Diğer görüntüleme teknikleri tarafından ayırt etmek zor öğeleri oluşturduğu iki katalizör destekler kimyasal dağılımı incelenmiştir. Her uygulama örtüşen kimyasal elementler - sırasıyla aralıklı iyonlaşma kenarları eşleme oluşur.

3D kimyasal haritalar tarafından enerji elde etme transmisyon elektron mikroskobu tomografi filtre

Energy filtered transmission electron microscopy tomography (EFTEM tomography) can provide three-dimensional (3D) chemical maps of materials at a ...

Bu protokolün genel amacı, enerji filtreli elektron tomografisi ile elde edilen 3 boyutlu kimyasal haritaları elde etmek, görselleştirmek ve ölçmektir. Bu yöntem, malzeme bilimi, kimya ve kataliz alanlarında, belirli bir malzemenin bileşenlerinin nanometrik ölçekte nasıl karıştırıldığı gibi temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, numunenin kütlesindeki ve yüzeyindeki kimyasal dağılım hakkında bilgi sağlamasıdır.Enerji filtreli görüntüleme, diğer görüntüleme teknikleri kullanılarak ayırt edilmesi çok zor olan kimyasal elementleri ayırabilir. Burada açıklanan deneysel protokol, 3B kimyasal haritaların elde edilmesinin yollarını gösterir, ancak aynı zamanda bazı 3B kimyasal parametrelerin nicelliğini belirlemek için fikirler sağlamaya çalışır. 3D kimyasal haritalar, filtrelenmiş görüntülerin kaydedilmesi nispeten yoğun elektron demetine uzun maruz kalma süreleri gerektirdiğinden, yalnızca ışına duyarlı olmayan numuneler için oluşturulabilir.Başlamak için, ekteki metin protokolünde açıklandığı gibi silika alümina veya titanya alümina gibi bir numune hazırlayın. Daha sonra, enerji filtreli eğim serilerini kaydetmek için bir elektron mikroskobu kullanın. Bu görüntüler, arama kimyasal elementinin her bir kimyasal haritasını hesaplamak için kullanılacaktır.Analiz için resim J'de iki kenar öncesi ve bir kenar sonrası serisinden oluşan üç dosyalanmış eğim serisini açın. Şimdi özel EFTEMTomoJ eklentisini açın ve üzerine tıklayın, ardından eğim serisini seçmek için Görüntü veya Yığın'a tıklayın. Görünen tabloya, eğim serisinin enerji kayması olarak kaydedildiği enerjiyi girin.Ayrıca, filtrelenen her görüntünün yarık genişliğini ve pozlama süresini de girin. Haritalama altındaki üç eğim serisini de kontrol edin ve güç yasasını kullanarak kimyasal haritaları hesaplamak için kullanılacaklarından emin olun. Ardından İleri'ye tıklayın.Referans görüntü olarak ilk görüntüyü seçin ve ardından Uygula'ya ve ardından İleri'ye tıklayın. Bu noktada, önerilen hizalamanın bir önizleme görüntüsü görünür. Aynı eğim açısında kaydedilen üç görüntünün iyi bir şekilde üst üste bindirildiğini ve görüntüler arasında kayma olmadığını görsel olarak doğrulayın.Bu protokol EFTEMTomoJ eklentisinin 0.9 sürümünde gerçekleştirilmiştir. Bu anda, aynı eğim açısında kaydedilen filtrelenmiş görüntüler hizalanır. Ardından EFTEMTomoJ penceresini, arka plana ve kimyasal kenara karşılık gelen görüntüleri seçin.Ardından sinyal çıkarma modelini güç olarak seçin ve Harita Oluştur'a tıklayın. Kimyasal haritanın eğim serisini kaydedin ve ardından bu işlemi diğer tüm kimyasal eğim serileri için tekrarlayın. Bu sapmayı ölçmek için önce sıfır kayıp hizalı eğim serisini açın.Ardından kimyasal haritalar hizalanmış eğim serisini açın, Görüntü, Renk'e gidin ve Kanalları Birleştir'i seçin. Yeşil için ilk kimyasal element olan kırmızı renk için sıfır kayba karşılık gelen dosyayı seçin. Bileşik Oluştur seçeneğinin işaretini kaldırın ve Kaynak Görüntüyü Koru seçeneğini işaretleyin.Bu noktada, kaydedilen tüm görüntüler için her eğim açısında bir yığın oluşturulur. Ardından, Eklentiler'e gidin ve RGB Planlarını Hizala'yı seçin. Burada kırmızı, referans görüntüdür.Yeşili seçin ve okları kullanarak kırmızı olanın üzerine getirin. Pozisyona girdikten sonra İleri'ye tıklayın ve bu işlemi diğer tüm açılar için tekrarlayın. Görüntü'ye gidin, Renk'e gidin ve RGB yığınını çekme yığınlarına bölmek için Kanalları Böl'ü seçin.Kırmızı, sıfır kayba karşılık gelir ve yeşil, sapma düzeltilmiş kimyasal haritalara karşılık gelir. Son olarak, eğim serisini kaydettiğinizden emin olun, ardından ikinci kimyasal element için işlemleri tekrarlayın ve dosyayı kaydetmeyi unutmayın. 3D kimyasal haritalama için tekrar bir bilgisayarın başına oturun ve resmi açın J.Eklentilere gidip TomoJ'yi seçerek TomoJ eklentisini açın.Bu, yükleme açısı form dosyasını seçecektir. Tüm eğim serileri zaten hizalandığından, doğrudan rekonstrüksiyona gidin ve bir rekonstrüksiyon algoritması kullanarak sıfır kayıp hacimlerinin yanı sıra kimyasal hacimleri de hesaplayın. Kimyasal hacimleri yeniden yapılandırmak için etkileşimli bir algoritma kullanılması önerilir.Ayrıca bu yazılımı kullanarak, bilgisayarınızın GPU'sunu kullanarak birimleri yeniden oluşturmak mümkündür. Tüm birimler hesaplandıktan sonra, elde edilen birimlere farklı renkler uygulamak ve 3B kimyasal haritayı elde etmek için bunları tek bir birimde üst üste bindirmek için Kanalları Birleştir seçeneklerini kullanın. Son olarak, kimyasal bilgilerin, yüzey alanının ve gözenek boyutu dağılımının 3D modellemesi ve nicelleştirilmesi hakkında ek ayrıntılar için ekteki metin protokolünü takip edin.Burada EFTEM Tomografi, farklı bileşen oranlarına sahip üç farklı titanya alümina katalizör desteği örneğini analiz etmek için kullanıldı. Yüksek konsantrasyonlarda titanyanın alümina içine gömülü kümeler oluşturduğu bulundu. Bu modeller, titanya ve alüminanın numunelerin yüzeyindeki kimyasal dağılımını göstermektedir.Numunedeki titanya ve alümina oranından bağımsız olarak, numunenin yüzeyinin yaklaşık% 30 oranında titanya ile kaplandığı, Alüminanın yüzeye yüksek bir özgüllüğe sahip olduğu ve amacın titanyanın alümina ile desteklenmesi olduğu bulunmuştur. Modellemeden sonra,% 10 titanya içeren numunenin yüzeyinde sadece yaklaşık 10 nanometre kalınlığında bir tabakaya sahip olduğu bulundu. Bu varyans, numunenin katalitik uygulamalarında bir rol oynayabilir.Enerji filtreli elektron tomografisinin zaman alıcı bir teknik olduğunu belirtmek önemlidir. Bu prosedürü denerken, enerji filtreli görüntülemenin kırılma kontrastına duyarlı olduğunu, aynı zamanda numunenin kalınlığının ve elektron ışınına karşı direncinin doğrulanması gerektiğini unutmayın. Geliştirilmesinden sonra bu teknik, malzeme bilimindeki araştırmacıların morfolojik ve kimyasal parametreleri incelenen malzemenin özellikleriyle daha iyi ilişkilendirmesinin yolunu açtı.Bu protokolü izledikten sonra, yeni elektron tomografisi kullanıcılarının izlenecek adımı ve bir hacmi yeniden yapılandırma, bir modeli segmentlere ayırma ve parametrelerini ölçmede karşılaşılan zorlukları daha iyi anlamalarını umuyoruz.

obtaining-3d-chemical-maps-energy-filtered-transmission-electron

Research

JoVE Journal

Chemistry

Kimya

Biz toplamak ve tüm mitokondri süreç elektron cryo-tomografi nasıl bir protokol mevcut. Teknik, doğal biyolojik membranların büyük membran protein komplekslerinin yapısı, işlevi, ve organizasyon hakkında detaylı bilgiler sağlar.

Elektron Cryo-tomografi ile Mitokondri ATP Sintazı dimerlerini Görselleştirme

Üç boyutlu tek nanopartiküller içindeki element dağılımlarını karakterize etmek için taramalı transmisyon elektron mikroskobunda enerji dağıtıcı X-ışını tomografisinin kullanımı açıklanmaktadır.

Bireysel Nanopartiküller 3D Elemental Haritalama için Enerji Dağılımı X-ışını Tomografi

Biz, moleküler makinelerin yerinde yapılarında yüksek çözünürlük belirlemek için yüksek verimli cryo-elektron tomografisi yararlanmak için nasıl bir protokol mevcut. Protokol ortak darboğazları önler, büyük miktarda veri işlenecek izin verir ve kullanıcı önemli biyolojik sorulara odaklanmak için izin, kaynak çalışmama süresini azaltır.

Tomoauto kullanma: Bir Protokol Yüksek verim Otomatik Cryo-elektron Tomografi için

Seri bölümlerin şeritlerinin hazırlanmasını ve taramalı elektron mikroskobundaki otomatik görüntüleme prosedürleriyle birlikte Dizi Tomografi örnekleri olarak kullanılmak üzere büyük aktarım desteği üzerine toplanmasını açıklıyoruz. Protokol, yerel, nadir olayların taranmalarına, alınmasına ve hedeflenen görüntülemesine ve büyük veri birimlerinin alınmasına izin verir.

TaramaLı Elektron Mikroskopisi Kullanılarak Hacim Bilgilerinin Hedefli Edinimi için Dizi Tomografi İş Akışı

Burada, kriyo yumuşak X-ışını tomografisinde (SXT) kriyo-korunmuş hücrelerin ultrayapısını 25 nm yarım perde çözünürlükte görüntülemek için gerekli numune hazırlama ve veri toplama adımlarını açıklayan bir protokol sunulmaktadır.

Cryo Soft X-ray Tomografisi ile Hücrenin 3D Kartografik Açıklaması

Bu protokol, yapısal olarak korunmuş kromatin in situ içindeki replikasyon bölgelerinin yüksek çözünürlüklü haritalanması için, önceden gömülmüş EdU-streptavidin-Nanogold etiketleme ve ChromEMT'nin bir kombinasyonunu kullanan bir teknik sunar.

Elektron Tomografisi ile Ultrayapısal Olarak Korunmuş Kromatinde Görüntüleme Replikasyon Alanları

Mevcut protokol, Tomo5 kullanılarak yüksek çözünürlüklü kriyo-elektron tomografisi uzaktan veri toplama ve emClarity kullanılarak sonraki veri işleme ve subtomogram ortalamasını açıklamaktadır. Apoferritin, 2.86 şçözünürlükte bir kriyo-ET yapısı elde etmek için ayrıntılı adım adım süreçleri göstermek için bir örnek olarak kullanılır.

Kriyo-elektron Tomografisi Uzaktan Veri Toplama ve Subtomogram Ortalaması

Kriyo-STEM tomografisi, bozulmamış hücrelerin organellerini gömme, kesitleme veya diğer invaziv preparatlar olmadan görselleştirmek için bir araç sağlar. Elde edilen 3D çözünürlük şu anda birkaç nanometre aralığında, birkaç mikrometrelik bir görüş alanı ve 1 μm mertebesinde erişilebilir bir kalınlık ile.

Kriyo-STEM Tomografi ile Organellerin In Situ Görüntülenmesi

Bu video protokolü, virolojik örneklerin taramalı transmisyon elektron mikroskobu tomografisinin nasıl gerçekleştirileceğini göstermektedir. Optimum sonuçlar için numuneler, yüksek basınçlı dondurma ve ardından dondurma ikamesi ile hazırlanır.

Virolojide Taramalı Transmisyon Elektron Mikroskobu Tomografisi: Yüksek Basınçlı Dondurulmuş, Dondurularak İkame Edilmiş Örneklerin 3 Boyutlu Görüntülenmesi

Sorbent doldurulmuş termal desorpsiyon borular üzerinde toplandı ve TNT RDX patlayıcı buharlar Iz bir elektron yakalama detektörü ile GC bağlanmış programlanmış bir sıcaklık desorpsiyon sistemi kullanılarak analiz edildi. Enstrümantal analiz enstrümantasyon ve sürüklenme kayıpları için örnek değişkenliği ve hesabı azaltmak için doğrudan sıvı birikimi yöntemi ile birleştirilir.

Programlı Sıcaklık Sızdırma Gaz Kromatografi-Elektron Yakalama Dedektörü tarafından Trace Patlayıcı Buharlar Nicel Saptanması

Keşfedin enerji filtreli elektron tomografi ile malzemelerin 3D kimyasal haritalarını elde etme ve görselleştirme yöntemini. Bu teknik, nanometre ölçeğinde kimyasal dağılımı incelemek için malzeme bilimi ve kataliz alanlarında değerlidir.

3D kimyasal haritalar tarafından enerji elde etme transmisyon elektron mikroskobu tomografi filtre

Daha fazla video keşfet