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在液體環(huán)境下進(jìn)行透射電鏡TEM 觀察會帶來哪些挑戰(zhàn)？

復(fù)納科技 2023-12-08 | 閱讀：725

在液體環(huán)境下進(jìn)行透射電鏡TEM 觀察會帶來哪些挑戰(zhàn),？

借助透射電子顯微鏡(TEM)可以獲得原子尺度的結(jié)構(gòu),、成分信息。然而,，傳統(tǒng) TEM 技術(shù)受到了一些限制,，其中之一是只能用來觀察超薄固體樣品，而無法應(yīng)用于液體環(huán)境的研究,。主要原因是在液體環(huán)境下進(jìn)行 TEM 觀察會帶來兩個挑戰(zhàn)：

其一,，液體環(huán)境下必須確保嚴(yán)密的密封，以防止液體泄漏進(jìn)入 TEM 系統(tǒng),。一旦液體泄漏,，TEM 內(nèi)部的真空環(huán)境將受到嚴(yán)重破壞，導(dǎo)致設(shè)備故障,。

其二,，液體中的大量分子會散射電子束，電子束照射液體會產(chǎn)生大量自由基,，這些都會影響圖像質(zhì)量和數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性,。

此外，在液體環(huán)境下,，研究者還需要解決如何實現(xiàn)靜態(tài)和流動條件之間的切換,、流速的精確控制、壓強(qiáng)的調(diào)節(jié)以及液層厚度的控制等實際問題,。這些問題都需要在實驗設(shè)計和進(jìn)行中謹(jǐn)慎考慮,，以確保有效且可靠的液體 TEM 研究。

只有通過有效的方法解決上述問題,，才有可能把 TEM 的應(yīng)用擴(kuò)展到如電池,、電化學(xué)沉積、納米晶生長,、生物材料等諸多領(lǐng)域,。

液體環(huán)境下進(jìn)行透射電鏡這兩個挑戰(zhàn)有沒有解決方案呢？

一種典型的解決方案就是液體微室電子顯微術(shù)(Liquid Cell Electron Microscopy, LCEM),。該方案的核心是使用上下兩層真空密封的電子透明薄膜(如圖 1 深藍(lán)色)隔離出一個微室，用以密封流經(jīng)液體,，同時又可以確保電子束的透過性,。

圖 1. LCEM 的工作示意圖和應(yīng)用領(lǐng)域

DENSsolutions TEM 原位液相系統(tǒng)

作為一家總部位于荷蘭的企業(yè)，DENSsolutions 秉持著開放式創(chuàng)新理念，借助 MEMS 技術(shù)并持續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品更新和迭代,，致力于為科研工作者提供先進(jìn)的原位解決方案,。公司的液相方案遵循 LCEM 設(shè)計思路，經(jīng)歷了從最初代的 Ocean 系統(tǒng)到當(dāng)前的Stream 系統(tǒng)的多次改進(jìn)和升級,。

下一篇,，我們將從 Nano-Cell、原位樣品桿和供液系統(tǒng)三個方面對比 Ocean 系統(tǒng)和 Stream 系統(tǒng),，以深入了解 DENSsolutions 是如何有效解決液相透射電子顯微鏡（TEM）領(lǐng)域的挑戰(zhàn),。