使用JEOL和IDES的独特解决方案来阐明纳米尺度动力学

在过去的十年里，电子显微镜的发展创造了新的方法，推动了透射电子显微镜(TEM)在成像和微观分析模式中分辨率的可能边界。

在原子和亚原子分辨率尺度上进行静态实验已经成为一种习惯的同时，瞬变电磁法的动态研究的出现也变得越来越迫切和重要。用户希望在捕获时快速评估现场纳秒尺度下试样的变化和反应性。

集成动态电子解决方案公司(IDES)长期以来一直是时间分辨透射电子显微镜领域的领导者，创新了广泛的技术解决方案，并改进了超快和动态透射电子显微镜。

自2020年初JEOL Ltd收购IDES以来。，已开发并发布了若干其他补充性技术，其中一些技术现在将适合于发布到更广泛的分析和分析领域原位扫描/ TEM (S / TEM)。

本文将重点介绍三种产品，它们将显著增强显微镜在光束损伤减轻和控制、光学照明和速度方面的功能和灵活性。

值得注意的是，由于这些属性大部分可以被改造到现有的JEOL列上，可以想象以一种简单的方式扩展在役显微镜的功能。

图片来源:JEOL / ide。

电火花

的静电剂调制器(EDM)是由一个静电快门，这有利于快速光束消隐和现场剂量控制。使用电火花加工，可以实现比20ns更快的光束切换时间，表示10⁵与传统的电磁快门相比，X射线消隐速度提高了。

由于电火花加工位于射孔枪的正下方，剂量衰减立即发生，不会对成像条件产生负面影响;因此，没有必要进行光学重新排列，后续的S/TEM图像显示不受剂量修改的影响:脉冲束STEM照明如图1所示。

在一次STEM扫描中，光照比从90%衰减到50%，同时保持原子分辨率。

其他功能，包括STEM同步和真实区域扫描EDS采集，允许可编程剂量结构，同时限制任何不希望的样品辐照。总之，电火花加工提供了非常可调的探针条件和精确的纳秒计时。

图1所示。在300千伏的Si[110]上以500千赫频率进行脉冲束STEM成像，像素停留时间为19 us/pixel (1024 × 1024像素)。占空比在扫描过程中从90%改变到50%。注意，在500 kHz时，光束每像素脉冲开/关10次。图片来源:JEOL / ide。

知识渊博的微

知识渊博的微是一个紧凑的样品光激发系统，将JEOL柱转换为基于激光的动态TEM。它保留了传统S/TEM的完整功能而不丢失图像分辨率。

luminmicro提供了非常局部的样品照明，以评价激光诱导的现象和动态过程在微秒的时间框架连续或脉冲波操作。

其近聚焦FWHM < 40 um，可以在整个加热过程中显著减少样品漂移，这是由于热源的局部性。

相对论

相对论,一个静电支架系统通过广角附件柱端口安装，允许传统成像相机捕捉千赫尺度帧率。原理图(图2)显示了相对论如何快速地将光束偏转到现有显微镜相机的用户自定义子帧上。

例如，对于一个30帧每秒的4k相机，4x4模式可以实现400帧每秒@ 1kx1k像素每帧，而当移动到16x16模式时，可以达到7680帧每秒@ 256x256像素每帧:非常适合4D-STEM和ptychography应用程序。

当选择触发突发模式时，可以在单相机曝光中获得超过10kHz的有效帧率。相对论实现得真的很快原位与像素化探测器等专用高速解决方案相比，显微镜具有合理的成本。

图2。静电偏转器(相对论)的示意图表示。偏转器将常规摄像机细分为用户定义的区域，以实现高速成像能力。图片来源:JEOL / ide。

需要注意的是，上述三个组件是完全互补的，结合它们可以为用户提供全面的、超精确的时间和空间领域的控制，而成像、光谱学和原位实验正在进行。

由于每个IDES组件的整体紧凑和不引人注目的本质，当不使用时，这些组件仍然允许轻松访问更传统的S/TEM应用程序，同时保留显微镜固有的高性能规范和功能。

该信息来源于JEOL USA, Inc.提供的材料，并经审核和改编。欧洲杯足球竞彩

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