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使用自动对齐方式以最小的努力,通过显微镜实现更高的性能


仪器自动化程序的使用可以对实验室和一系列材料表征任务的科学产生积极影响。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球 见解来自行业Maarten Wirix产品营销经理Thermo Fisher科学

在接受Maarten Wirix的采访中,Thermo Fisher Scientific探讨了自动化的一些关键好处 - 不仅在使任务更快或更容易方面,而且就其其他可量化的好处而言,它可以带给任何繁忙的材料表征实验室。欧洲杯足球竞彩

发现一系列实践示例,展示了自动化如何通过增加一天内运行的样本数量,或者更重要的是,增加了使用仪器收集的日常数据密度并提高整体统计相关性,并提高了整体数据密度,并提高了整体数据密度,并提高了整体统计相关性,并提高了整体统计相关性,并提高了整体统计相关性,并提高了整体数据密度,并提高了整体的整体统计相关性结果。

自动化在优化实验室中的整体利用方面可以发挥关键作用,同时继续提供生产力,可访问性和信心,以可靠地适应复杂的,不断变化的分析要求。

自动化的一般好处是什么?

最重要的好处之一自动化它是改变仪器的整体可访问性的方式。这可能涉及使用简化复杂的多步实验技术的过程和配方提供对乐器的远程访问,或者允许经验不足的操作员以一致的仪器安全方式完成高级任务。

自动化的隐藏好处之一是提高对结果的整体信心。自动化有助于解决与一致的实验程序相关的问题,该程序最终推动了结果的精度。尤其如此,需要在一系列样本或长期内重复复杂的实验。

更具体地说,在该领域使用中,哪些更常见的技术和仪器是哪些?

我们可以使用许多不同的技术进行粒子分析。最常见的例子是透射电子显微镜(TEM),它使我们可以直接看到颗粒。欧洲杯猜球平台其他技术包括离心液体沉积(CLS),单粒子诱导的等离子体质量光谱法(ICPM)和动态光散射。

除电子显微镜外,这些技术仅提供平均粒度信息,而无需直接可视化颗粒。欧洲杯猜球平台这具有一定的优势;例如,它们既快速又便宜。

但是,没有直接看到粒子的关键缺点是我们没有目视证据表明我们的表征。欧洲杯猜球平台如果粒子聚集在一欧洲杯猜球平台起,则可以将它们处理为一个单个粒子,而不是多个颗粒的聚集体。

由于该关键原因,TEM已被确定为推荐的技术,用于识别纳米材料。欧洲杯足球竞彩它在尺寸和形状方面具有较高的测量精度。我们还可以确定尺寸分布并处理较小颗粒的聚集体。欧洲杯猜球平台

TEM可用于将大小向下表征到一个埃斯特罗姆以测量微小的颗粒。欧洲杯猜球平台假设我们要测量大小和组成。在这种情况下,我们可以将Thermo Scientific高端光谱家族用于最高分辨率结果或TALOS家族,这是一种中档高吞吐量仪器,旨在快速测量许多样品。

利用强大的自动化方法不仅要测量粒度和形状,而且还要组成,这是一个明显的优势。结合这些信息可以确保对结果的更大信心。

图1:E171 TIO2用自动粒子工作流量分析的食物添加剂TM值。显示了从左到右的茎图像,EDX地图,分割和分析结果显示了大型样品区域的结果。原始图像分辨率为20KX20K。

在粒子分析实验室中,哪些更常见的挑战是什么?如何解决这些问题?

一些更常见的粒子分析挑战对工业研发或学术实验室的挑战与弥合从原子结构到物理财产的差距的努力有关。

如果我们查看单个纳米级显微镜图像,则很少解释样品的物理特性,这些特性由样品的较大面积确定。因此,根据较大区域的统计分析,绘制较大区域并得出结论是有益的。

该方法可以应用于包括催化剂纳米颗粒,金属沉淀物和食物添加剂。欧洲杯猜球平台

热科学TM值自动粒子工作流(APW)解决方案使用此方法作为对用户对粒度和组成感兴趣的任何应用的标准。APW使用户能够以系统的方式获取大小和组成数据。该数据集在统计上是相关的,可以自动分析以包括大面积的纳米规模和化学信息。此信息是改进材料的关键。欧洲杯足球竞彩

在许多实验室中,TEM分析仍然是一个手动过程,它要求TEM用户重复缓慢且乏味的过程以获取统计意义的数据集。

您能否详细说明APW的目标如何解决上述问题?

APW旨在从多种不同的角度解决这个问题。首先,它具有自动收购功能。VeloxTM值软件允许用户收集TEM,STEM和EDX数据。

这些数据已发送到地图TM值软件,存储并显示为图像。地图可以通过桥发送此数据到Avizo2DTM值处理计算机,即Avizo2D一旦图像进入,将在该计算机上运行分割例程,然后将分析数据发送回显微镜计算机,然后将数据显示在其中。

同时,Avizo2D将分析数据写入Avizo2D计算机上的CSV文件,允许将数据导入到电子表格中,以将其导出为图形或直方图或进一步处理。CSV文件也可以在Avizo2D中重新放置以在Avizo2D中制作直方图和表。

APW用户可以更快地获得更好的统计数据 - 每小时超过500个粒子,而不是从手动分析中总共说50个粒子。欧洲杯猜球平台

使用固定的,可证明的配方没有操作员偏见,可以显着提高可重复性。

由于工作流程是自动化的,因此可以运行无人值守的TEM 24/7。即使显微镜通常会闲置时,用户也可以编程粒度分析任务,并且APW将执行,报告结果,并且可以在第二天接收结果。

APW可以用于需要在纳米尺度上进行粒度分析的任何任务,因为在分割策略和度量组方面,Avizo2D中的处理配方完全灵活,并且可以针对特定的材料问题量身定制。

图2:在Avizo2d的配方编辑器中显示的手术级钢中Cu和NB的多晶界隔离。借助Avizo2D用户可以为各种分析任务创建自定义的工作流。

在TEM工作流程中,APW是否有任何显着的示例应用程序?

是的。最近使用铂 - 乙rid催化剂纳米颗粒时,我们分析了原始TEM图像,分段粒子并生成了直方图,该直方图显示了粒径分布。欧洲杯猜球平台

当使用手术级钢中Cu/Nb的多晶界分离时,我们强调了将成像和EDX相关联的另一个好处。在这种情况下,有两个元素 - CU和NB - 我们想独立地报告Cu粒径和NB粒径。这只能归功于APW。在为客户测试APW时,Thermo Fisher Scientific能够生成两个元素的粒度分布。

在另一个示例中,我们分析了TIO2食品添加剂称为E171,从非常大的面积组装和映射原始图像并创建钛的EDX地图,使我们能够分析每个粒子以确认它是否是钛。然后,我们对组合图像和EDX数据进行了分割例程,使我们能够以直方图形式报告粒径分布。

食品添加剂E171是一种二氧化钛粉,在过去60年中用于牙膏,化妆品油漆和食品添加剂。最近,我们越来越意识到表征纳米材料的重要性。欧洲杯足球竞彩在1960年代,该材料被批准用作食品添加剂,如今50年后,人们对纳米材料,纳米材料生产商和食品安全实验室的可能健康风险的认识越来越多,通常必须将食物内的纳米颗粒表征为特征。欧洲杯足球竞彩欧洲杯猜球平台几个国家禁止将二氧化钛作为一种食物添加剂来保护消费者。

使用E171的示例,您能否简要概述典型的APW工作流程?

在提到的示例中,我们捕获了分散在碳涂层TEM网格上的E171粉末的单个NM刻度图像。这是通过与扫描透射电子显微镜与能量分散性X射线光谱(STEM-EDX)结合绘制的。

将APW应用于此示例以单击开始,并提示地图启动自动例程。在这种情况下,Velox收集了STEM和EDX数据集。在EDX地图中,向用户显示了不同的元素。图像和光谱数据发送到Avizo2D。图像和光谱数据发送到正在运行分割例程,进行测量的Avizo2D,进行测量,并将此新分割的数据发送回地图,以彩色叠加层的形式显示。

在地图中,用户可以在元素显示之间切换,该元素显示将显示不同颜色的每个元素,或分析覆盖层,该元素提供了一种特定类型的分割类型,我们用来测量粒度。

Avizo2D还将显示一个代表粒径测量值的数字表。例如,等效直径,区域等。用户定义的测量组的所有测量组都会自动导出到CSV文件。该数据格式可以轻松导入到电子表格或数值分析程序中。

进行此分析的优点是,我们可以无限期地将其扩展。如果我们制作一个巨大的图像,该图像将成为数百万像素,使数据大小如此之大,以至于无法分析。

使用APW,用户定义了要分析的领域。拍摄图像并将其发送到avizo2d进行按瓷砖分析后,生成了每个组合图块的每个瓷砖或一份报告。用户可以选择仅进行成像或组合成像和光谱法,并在其图像和EDX地图之间进行相关分析。

在E171样品的示例中,映射并测量了五乘五个瓷砖(总计25个瓷砖)的网格。即使在这个相对较小的区域,我们也计算了4,000多个颗粒。欧洲杯猜球平台这里的粒径中位数为87纳米。

APW工作流程和分析过程的定制程度如何?

重要的是要记住,APW不仅仅是黑匣子。我们的软件包当然不会旨在损害用户对所涉及过程的理解或教育。

例如,Velox软件具有指示面板,这些指示面板显示了在获取数据时不同检测器和相机的实时状态。这使用户可以跟踪该过程并确切地查看其工作原理。

在Avizo2D软件中,用户可以构建具有所需步骤的自定义配方,并且该软件还包括各种过滤器分割和分析工具以及详细的实验树,允许用户创建视觉,易于理解的工作流程。

单击Avizo2D中的某些模块使用户可以访问引擎盖下的非常高级的参数,从而使他们能够解决高度复杂的粒子分析问题。

最后,在地图中,我们提供了所有分析的视觉显示。这很重要,因为用户希望用原始数据叠加细分以验证其结果。在开发新的分析程序时,此手动确认是重要的验证步骤。

简而言之,自动化的APW解决方案可以帮助您提高生产力,因为您可以运行TEM 24/7无人值守,可大大提高生产率。

APW如何使TEM用户受益?

由于整个工作流程是自动化的,重复进行的实验非常乏味,因此可以手动做,这是一件容易的事。结果,用户可以自信地快速获得统计相关的数据,并且具有更少的操作员偏见。

关于Maarten Wirix

Maarten Wirix获得了硕士学位2009年,鲁文大学的化学学位,比利时。他致力于表征共轭聚合物的二阶光学特性。2014年,他在荷兰Eindhoven Technology的化学工程和化学系获得博士学位,在那里从事结构表征分散剂,其中包含具有冷冻传输电子显微镜(TEM)的聚合物太阳能电池的构件。2014年,他在Eindhoven Technology的Cero-TEM和Liquid Phase Phop TEM上完成了为期一年的博士后。从2015年到2020年,他担任FEI公司TEM的应用科学家,后来又是Eindhoven欧洲纳米波特的Thermo Fisher Scientific。自2021年以来,他担任Thermo Fisher Scientific High End TEM的产品营销经理。

关于Thermo Fisher科学

Thermo Fisher Scientific是为科学服务的世界领导者。欧洲杯线上买球通过我们的Thermo Scientific™品牌,我们为电子显微镜和微分析提供了创新的解决方案。我们通过将高分辨率成像与跨尺度和模式的物理,元素,化学和电气分析相结合,通过最广泛的样本类型,通过将高分辨率成像与物理,元素,化学和电气分析相结合,将客户与软件套件结合到可操作的数据中,提供SEMS,TEMS和DUALBEAM™FIB/SEMS。

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    Thermo Fisher Scientific - 电子显微镜解决方案。(2022年6月20日)。使用自动对齐方式最少的努力,通过显微镜实现更高的性能。azom。于2023年1月1日从//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=21228检索。

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    Thermo Fisher Scientific - 电子显微镜解决方案。2022。使用自动对齐方式以最小的努力,通过显微镜实现更高的性能。Azom,2023年1月1日,https://www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=21228。

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