Fundamentals of Electron Microscopy and Microanalysis

Syllabus

1. Princip rastrovací elektronové mikroskopie a souvisejících zobrazovacích metod (SE, BSE, CL). / Principle of scanning electron microscopy and related imaging methods (SE, BSE, CL).

2. Princip kvalitativní a kvantitativní chemické analýzy pomocí detekce RTG záření (EDS a WDS). / Principle of qualitative and quantitative chemical analysis by X-ray detection (EDS and WDS).

3. Princip měření krystalografické orientace minerálů pomocí difrakce zpět odražených elektronů (EBSD). / Principle of crystallographic orientation measurement of minerals by backscattered electron diffraction (EBSD).

4. Způsob přípravy vzorků pro použití v rastrovací elektronové mikroskopii. / Method of sample preparation for use in scanning electron microscopy.

5. Základy zpracování výsledných analytických dat - přepočty chemických analýz na krystalochemické vzorce a výpočty koncových členů, práce s obrazovými výstupy (snímky SE, BSE, CL, kompoziční mapy). / Fundamentals of processing analytical data - conversion of chemical analyzes to crystal-chemical formulas and calculations of end members, work with image outputs (SE, BSE, CL images, composition maps).

6. Seznámení s prací s rastrovacím elektronovým mikroskopem: načítání obrazu, nastavení optimálních podmínek, načítání energiových spekter. / Introduction to scanning electron microscope: image acquisition, optimal conditions, energy spectra.

7. Práce na rastrovacím elektronovém mikroskopu: načítání kvantitativních analýz, načítání kompozičních map,práce v automatickém módu, zpracování spekter, export dat. / Scanning electron microscopy: quantitative analysis, compositional maps, automatic mode, spectra post-processing, data export.

8. Seznámení s prací na elektronové mikrosondě: načítání obrazu, nastavení optimálních podmínek, načítání energiových spekter, ovládání softwaru pro načítání analýz. / Introduction to work on electron microprobe: image acquisition, optimal conditions setting, energy spectra reading, software analysis.

9. Práce na elektronové mikrosondě: načítání kvantitativních analýz, načítání kompozičních map, práce v automatickém módu, možnosti exportu dat a procesování výstupů v rámci softwaru. / Work on electron microprobe: reading of quantitative analyzes, reading of compositional maps, working in automatic mode, possibility of data export and processing of outputs within software.

10. Práce s daty a příprava protokolu - přepočet analýz, zpracování dat do formy pro požadovanou prezentaci (diplomová práce, publikace). / Working with data and preparation of protocol - conversion of analyzes, data processing into the form for required presentation (diploma thesis, publication).

Annotation

In the academic year 2020/2021, the theoretical part of the course will be taught online. It will start in the first week of the summer semester.

The first 4 lectures will be theoretical, practical lectures will follow, in which the students will be trained to use the laboratory equipment (SEM, EPMA) and to acquire data.

The form of the practical part will depend on actual anti-epidemic restrictions. If the presence of students in the laboratories will not be allowed, the example of the work in lab will be presented online.

Comunication during the lectures will tak place in the Google Classroom application, which is available only if the domains "natur.cuni.cz"/"cuni.cz" are used.

Completion of this course is considered as a basic prerequisite for the use of instrumentation in laboratories of electron microscopy and microanalysis.

The aim of the course is to introduce students the basic principles of scanning electron microscopy (SEM) and related imaging methods (detection of backscattered electrons - BSE, secondary electrons - SE and cathodoluminescence - CL) and analytical (energy dispersive spectrometry - EDS, wave dispersive spectrometry - WDS, backscattered electron diffraction - EBSD).

The course consists of a theoretical part in the form of lectures, during which participants learn the principles on which the methods are based. They will get acquainted with the structure of instruments and also with the requirements for sample preparation for their study using these methods. A significant part of the course will be devoted to the practical part, where participants will learn about the laboratory equipment (scanning electron microscope equipped with detectors EDS, EBSD, CL, BSE, SE and electron microprobe equipped with five WDS spectrometers and detectors EDS, BSE, SE and CL). Part of the course will be the basic training of participants as potential users of these devices, where they, under the supervision of teachers, will read data from real samples. Part of the course completion is the elaboration of a protocol using the acquired knowledge and data.