KACZMAREK.docx

Prof. Danuta Kaczmarek:

I.        TEM i SEM:

1.   Różnice w budowie i zasadzie działania SEM i TEM

2.   Charakterystyki sygnału EWR w SEM

3.   Rodzaje detektorów w SEM

4.   Jak powstaje kontrast topograficzny w SEM

5.   Porównać mody TOPO i COMPO w SEM

6.   Krótka charakterystyka artefaktów w SEM

7.   Powstawanie obrazów w TEM

8.   Preparatyka w TEM – metody bezpośrednie i pośrednie

II.        OBIC:

1.   Zalety metody OBIC.

2.   Rodzaje badanych materiałów.

3.   Rodzaje uzyskanych informacji.

III.        Preparatyka materiałów:

1.   Porównać różnice w budowie replik.

IV.        STM i AFM:

1.   Nanomateriały i ich właściwości; nanozagrożenia.

2.   Różnice w budowie i zasadzie działania AFM i STM.

3.   Tryby pomiarowe w STM.

4.   Mody pracy AFM i ich zastosowanie.

5.   Jakie informacje można uzyskać na podstawie obrazów AFM.

   V.        XRD:

1.   Zasada pomiaru metodą XRD.

2.   Zastosowanie metody XRD.

3.   Analiza struktury TiO2 na podstawie danych standardowych według PDF.

TEM I SEM

1.      Różnice w budowie i zasadzie działania SEM i TEM;

-działo elektronowe o różnej energii wiązki (do 40keV dla SEM; 100kev do 3 MeV dla TEM)
­-szerokość wewnętrzna kolumny (ok. 1mm SEM, ok 1mikrom TEM)
­-komora preparatu jest na różnej wysokosci. SEM­>za układem soczewek elektronowych,
 

TEM­> pomiędzy układem kondensatora, a ukladem soczewek obrazujacych)
­-próżnia; do pomiarow dla SEM ok. 10^­6 Tr, TEM ok 10^­7 Tr)
 

Różnice w działaniu
­- wymagana grubość próbki(maksymalnie 10mm dla SEM; 1mikrom dla TEM)
­-rozdzielczość. kilka nm przy SEM, dziesiate czesci nm w TEM.
­-kontrast (efekt wtórnych elektronow w SEM; rozproszenie, dyfrakcja w TEM) ­w SEM --------wiązka odbija sie od próbki, w TEM wiazka przechodzi przez próbkę

2.      Charakterystyka sygnału EWR w SEM;

-układ detekcji
­- eliminacja artefaktów
­- algorytm mieszania sygnałów

3.      Rodzaje detektorów SEM

-Scyntylacyjny

-konwerter EWR/EW(Zamienia, przenosi jedno w drugie)

-półprzewodnikowy

4.      Jak powstaje kontrast topograficzny w SEM (efekt pochłaniania, warunki brzegowe itp.);

5.      Porównać mody TOPO i COMPO;

6.      Krótka charakterystyka artefaktów w SEM

·         Artefakty związane z układem detekcyjnym

- Detektory nie będą jednakowe

- detektory muszą mieć taką samą charakterystykę

- detektory powinny być  umieszczone pod idealnie wyznaczonym kątem

Można je zlikwidować przez:

-zwiekszenie liczby detektorów ( co 45’)

-Zastosowanie 4 detektorów dla  modu TOPO ale rejestracja obrazu po obrocie o 45’ i przed obrotem

-Zastosowanie odpowiedniego algorytmu mierzenia sygnałów np. szumy modułów z różnicy sygnału.

·         Artefakty związane z energią wiązki pierwotnej

-zasięg wnikania wiązki e zależy od energii i materiału próbki- im większa energia wiązki tym większa głębokość wnikania. Na próbkę nanosi się warstwy cienkie w dobrym przewodzeniu, gdy nieprzewodzące materiały ładują się elektrycznie podczas skanowania( e  zostaje w materiale) co sprzyja powstawaniu artefaktów. Skanując próbkę sygnałem EWR dostajemy lepszy sygnał niż w przypadku skanowania np. prom.X , bo dla każdego materiału jest inna długość fali i dostajemy linie

7.      Powstawanie obrazu w TEM;

1)     Gdy na przedmiot pada prostopadle płaska fala monochromatyczna to poza przedmiotem pojawiaja się maksima fal ugiętych (zasada Huygensa)
Zmieniając energię el. możemy zmieniać długość fali elektronowej.
Zgodnie z Hipotezą de Broglie’a, długość fali elektronowej związana jest z jego pędem wzorem:   lambda=h/p=h/m0*v
Jeżeli elektrony będą przyspiedzone w polu o potencjale U, to uzyskamy dł. fali elektronowej   lambda=1,23/ pierwiastek z U [nm] U w [V]

2)     Jeśli na drodze promienia umieści się soczewkę skupiającą, to w jej tylnej płaszczyśnie ogniskowej nastąpi skupienie wszystkich równoległych wiązek ugiętych na przedmiocie pod różnymi kątami i powstanie OBRAZ DYFRAKCYJNY PRZEDMIOTU

3)     Po zastosowaniu przesłony otrzymuje się w płaszczyźnie obrazowej mikroskopowy obraz  przedmiotu (nie dyfrakcyjny )

8.      Preparatyka w TEM – metody bezpośrednie/pośrednie;

OBIC:

...