JEM-ARM200F双维恩滤波器单色仪是新开发的,可实现原子级超高能量分辨率EELS分析。
功能
配置
双维恩滤波器“Spot-IN 和 Spot-Out 系统”
第一个维恩滤波器和静电透镜在狭缝平面处产生能量色散为 123 μm/eV 的焦点。在这个平面上,通过插入几个宽度从几微米到亚微米的狭缝,电子束被单色化。第二个维恩滤波器消除了能量色散,并在出射平面处产生消色差和像散焦点,从而在样本平面上产生圆形探针。因此,由于来自肖特基光源的点光束在单色化后在出口处再次成为光点,因此我们将该单色仪系统命名为“Spot-IN和Spot-OUT系统”。
复杂的八极维恩滤波器
复杂的八极维恩滤波器产生均匀的偶极子场,不会因偶极子场的不均匀性而产生不良的六极子场。
布置在肖特基源和加速器之间
预设单色仪设置适用于所有加速电压,因为加速器位于单色仪之后,并且单色仪的轴向电势保持恒定。
Mukai M 等人:(2014) ,超声波显微镜 140: 37–43.
能量分辨率
60 kV 和 200 kV 下有多种狭缝宽度
(0002 秒和 01 秒采集)
| 60 kV | 200 kV | |||
|---|---|---|---|---|
| 狭缝宽度 | 0002 秒 | 01 秒 | 0002 秒 | 01 秒 |
| 01微米 | 24 meV | 28 meV | 30 meV | 40 meV |
| 025微米 | 28 meV | 32 meV | 40 meV | 45 meV |
| 05微米 | 36 meV | 36 meV | 45 meV | 50 meV |
| 13微米 | 80 meV | 80 meV | 90 meV | 90 meV |
| 20微米 | 120 meV | 124 meV | 130meV | 130meV |
| 28微米 | 172 meV | 172 meV | 180 meV | 185 meV |
| 40微米 | 248 meV | 248 meV | 260 meV | 260 meV |
多次采集(025 μm 狭缝)
该表显示了 60 kV 和 200 kV 下不同宽度狭缝的能量分辨率。采集时间为 0002 秒,获得零损失光谱。和01秒。 60 kV 的最终能量分辨率为 24 meV,200 kV 的最终能量分辨率为 30 meV,采集时间为 0002 秒,狭缝为 01 μm。 01秒和0002秒采集的能量分辨率显示能量分辨率仅略有下降,这表明单色仪的电气和机械稳定性良好。
该图显示了在 30 kV 下采集 0002 秒获得的零损耗光谱的强度分布,显示能量分辨率为 14 meV。
零损耗频谱(ΔE:14meV @30kV,2ms)
空间分辨率
Si [110] 的原始 HAADF-STEM 图像及其在 200 kV 和 60 kV 下不同能量宽度的傅里叶变换。尽管狭缝不可避免地会造成电流损失,但这一比较表明 STEM 中的晶格分辨率不受单色仪的影响。 4μm 和 025μm 狭缝上的功率谱均显示出各向同性分辨率。因此,使用具有双维恩滤波器系统的单色仪,由于“Spot-IN和Spot-Out系统”,可以获得任何能量分辨率下具有原子分辨率的圆形单色电子探针。
hBN 的应用 1 声子
六方BN光学声子的振动谱ΔE:20meV @30kV
Low-loss EELS map of a hexagonal boron nitride (h-BN) with a monochromatic probe using a 0.1 μm slit. probe size = 1 nm, probe current = 10 pA, acquisition time for each pixel = 0.3 seconds. (a) shows the ADF-STEM image the mapping area. (b) shows the extracted low-loss spectrum from the edge of the specimen indicated with the framed yellow square in Fig. (a). This spectrum, measured with ΔE = 22 meV, showed a peak corresponding to an optical phonon at 170 meV. (c) shows the EELS map at the phonon energy. The phonon intensity was delocalized at the vacuum area >由于电子非弹性散射的离域,超出样品边缘 100 nm。
应用2表面等离子共振
表面等离子共振(金纳米棒)ΔE:30meV @60kV
使用金纳米棒获得表面等离子共振的 EELS 图结果,在 60 kV 下记录,能量分布为 30 meV。探头电流为 75 pA,每个像素的采集时间为 015 秒。
应用3 分子的振动谱
离子液体的C-H伸缩振动谱ΔE: 30meV @60kV
(a)离子液体C的结构2mim-TFSI,由[C2米姆+]阳离子和[TFSI-]阴离子。
(b) EEL 光谱、计算和实验红外光谱(具有能量标度)。
显示放大×1、×10 和×250 的EELS 光谱。在×250放大的EEL光谱中,箭头所示的宽峰出现在-04 eV处。该低能峰被证实与红外光谱中的振动峰相匹配(~3000cm-1),归因于[C2米姆+]阳离子使用理论计算。
样本由东京大学 Mizoguchi 博士提供
T。宫田等人:(2014)显微镜.
图库
电影
简单的单色仪操作“设置和更改能量分辨率”
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