Metody transmisní elektronové mikroskopie

Sylabus

SYLABUS

1) Popis součástí a funkce transmisního elektronového mikroskopu (M. Klementová) - analogie a rozdíly mezi optickým a elektronovým mikroskopem - elektronové dělo - elektromagnetické čočky a jejich aberace - clony - hloubka ostrosti - detekce elektronů

2) Interakce elektronu se vzorkem (L. Palatinus) - vlnově částicový dualismus - elastický/neelastický elektronový rozptyl - koherentní/nekoheretní elektronový rozptyl - atomový rozptylový faktor - účinný průřez - charakteristické rtg záření

3) Úvod do difrakce (L. Palatinus) - difrakce jako rozptyl a interference záření - Evaldova konstrukce pro vysokoenergetické elektrony - srovnání elektronové a rtg difrakce - elektronová difrakce se selekční clonou (SAED) - základní aplikace elektronové difrakce ve fázové analýze

4) Vznik kontrastu (M. Klementová) - absorpční contrast - difrakční kontrast - zobrazení v světlém a tmavém poli (BF, DF) - tloušťkové proužky - ohybové kontury - fázový kontrast - zobrazení s vysokým rozlišením (HRTEM) - Moiré proužky

5) Příprava vzorku (M. Klementová) - práškové vzorky - bulkové vzorky - mechanické a iontové ztenčování - elektrolytické leštění - otiskové metody (repliky) - fokusovaný iontový svazek - ultramikrotom

6) Spektroskopické metody (M. Klementová) - energiově disperzní spektroskopie rtg záření (EDS) - spektroskpie ztrát energie elektronů (EELS) - energiově filtrovaná transmisní elektronová mikroskopie (EFTEM) - datová kostka

7) Kvantitativní transmisní elektronová mikroskopie s vysokým rozlišením (M. Klementová) - fázový kontrast - zobrazení s vysokým rozlišením (HRTEM) - přenosová funkce kontrastu - interpretace HRTEM snímků s využitím Fourierovy transformace - simulace HRTEM snímků - metoda multivrstev, Blochovy vlny - mikroskopie s korekcí vad elektronových čoček

8) Pokročilé difrakční metody (L. Palatinus) - precesní elektronová difrakce (PED) - elektronová difrakce s konvergentním svazkem (CBED) - automatická difrakční tomografie (ADT) - řešení krystalových struktur pomocí elektronové difrakce

9) Skenovací transmisní elektronová mikroskopie (L. Palatinus) - základní principy - detekované signály v STEM - Z-kontrast a HAADF - STEM s atomárním rozlišením

10) Příklady aplikací v materiálových vědách a geovědách (M. Klementová)

11) Praktická demonstrace BF, DF, EDS, HRTEM - práce s mikroskopem optimalizovaným pro vysoké rozlišení

12) Praktická demonstrace SAED, PED, CBED, ADT - práce s mikroskopem optimalizovaným pro elektronovou difrakci

12) Praktická demonstrace STEM, HAADF, EELS, EFTEM - práce s analytickým transmisním elektronovým mikroskopem

Anotace

Kurz poskytne teoretické základy moderních metod transmisní elektronové mikroskopie, které zahrnují kromě zobrazovacích metod také elektronovou difrakci a spektroskopické metody, a seznámí s možnostmi praktických aplikací v oborech materiálových věd a geověd. Součástí kurzu jsou ukázky měření na moderních mikroskopech a praktická cvičení zpracování dat.

Kurz je určen studentům magisterského a doktorského studia geologických, chemických a fyzikálních oborů.

Výuka bude probíhat blokově dle vzájemné domluvy (3-4x za semestr + ukázky měření na mikroskopech).

V případě zájmu, dejte vědet emailem na [e-mail] (Dr. Klementová) do 10.10.2016.