Omega-Monochromator für TEM
Omega-Monochromator für TEM
Der Omega-Monochromator von CEOS wurde für den Einsatz in der Elektronenquelle eines Transmissionselektronenmikroskops (TEM) entwickelt. Durch seinen rein elektrostatischen Aufbau ist er für den Einsatz im Ultrahochvakuum (UHV) geeignet und kann remanenzfrei bedient werden. Um eine Optimierung der Energiebreite und des Strahlstroms für Ihre Anwendung zu erreichen, verfügt das Instrument über eine verfahrbare Schlitz-Blende mit unterschiedlichen Schlitzbreiten. Durch die hohe Energiedispersion von 12 µm/eV die im Monochromator erzeugt wird, können Energiebreiten von etwa 0.7 eV (Monochromator aus) bis 0.05 eV (Monochromator an) erzeugt werden, ohne störende Aberrationen einzuführen. Der Elektronenstrahl ist nach verlassen des Monochromators frei von Orts- und Winkeldispersion. Seinen Namen verdankt der Omega-Monochromator der „Ω-förmigen“ Strahlführung, die in Abbildung 1 näher erläutert wird. Es ist einfach und remanenzfrei möglich, den Omega-Monochromator auszuschalten und das Mikroskop mit geradem Strahlengang in der üblichen Betriebsart zu betreiben. Der Omega-Monochromator kann darüber hinaus auch für andere Arten von Elektronenstrahlinstrumenten oder für Ionenstrahlanwendungen verwendet werden.
Merkmale:
- Monochromator mit „Ω-förmigem“ Strahlengang zum Einbau in die Elektronenquelle für TEMs
- Verfahrbare Schlitz-Blende mit unterschiedlichen Schlitzbreiten zur Optimierung der gewünschten Energiebreite
- Energiebreiten von 0.7 eV (Monochromator aus) bis 0.05 eV (Monochromator an) durch große Energiedispersion von 12 µm/eV innerhalb des Monochromators
- Keine Einführung von störenden Aberrationen nach Austritt des Elektronenstrahls aus dem Monochromator
- Elektronenstrahl nach Austritt aus Monochromator frei von Dispersion (auch Winkeldispersion)
- Verwendbar im ein- und ausgeschalteten Zustand
- Kompatibel mit folgenden TEMs: Zeiss TEM Libra 200. Weitere TEMs, Elektronenstrahl- und Ionenstrahlinstrumente auf Anfrage.
Technische Daten:
- Maße (H x B x T): 116 x 139 x 46 [mm]
- Mikroskopie-Modus: MC-TEM, MC-STEM, EELS (MC=monochromatic)
- Hochspannungsbereich: 30 – 200 kV
Anwendungsbereich:
- Elektronenenergieverlustspektroskopie mit höchster Energieauflösung
- Niederenergie TEM und STEM Anwendungen
- Höchstauflösendes TEM mit verbessertem Informationslimit
Kontakt
Haben Sie Fragen zu diesem Produkt oder zu Anwendbarkeit und Erweiterung für Ihr System, dann kontaktieren Sie uns unter info@ceos-gmbh.de
Abb. 1: a) Eingeschalteter Omega-Monochromator: Der Strahl wird in einer Ω-Kurve abgelenkt, so dass ein astigmatisches Bild der virtuellen Quelle in der zentralen Selektionsebene, die gleichzeitig die Symmetrieebene ist, entsteht. Dort wird der Strahl mithilfe eines Schlitzes gefiltert. Der Schlitz ist parallel zum astigmatischen Bildstrich. Hinter dem Spalt wird der Strahl zurück zur optischen Achse des Mikroskops gelenkt. Das geschieht symmetrisch zur ersten Hälfte des Monochromators. Nach Verlassen des Monochromators ist der Strahl völlig dispersionsfrei in Ort und Winkel. b) Ausgeschalteter Omega-Monochromator: Das Elektronenmikroskop kann problemlos mit ausgeschaltetem Omega- Monochromator in seiner üblichen Betriebsart verwendet werden. Die Quellverkleinerung bleibt unverändert.
Abb.2: Intensitätsverteilung im Zero-Loss Peak nach Monochromatisierung. Verwendet wurde dafür Zeiss Libra 200 MC mit 0.5 µm breiter Schlitzblende, bei 200 kV. a) und b): Für Belichtungszeiten kleiner 0.5 Sekunden kann eine Halbwertsbreite von weniger als 50meV nachgewiesen werden. c) Für Belichtungszeiten größer 100 Sekunden führen niederfrequente Störeinflüsse zu einer Verbreitung auf ca. 90meV. Essers E, Benner G, Mandler T, Meyer S, Mittmann D, Schnell M, Höschen R. Energy resolution of an Omega-type monochromator and imaging properties of the MANDOLINE filter. Ultramicroscopy. 2010 in press.
Abb3: Gold-Nanopartikeln auf ultra-dünnem Carbonfilm, aufgenommen bei 40 kV. a) ohne Verwendung des Monochromators (MC) erhält man eine schlechte Auflösung, ohne erkennbare Auflösung der Gitterebenen. b) bei Anwendung des Monochromators mit einer 1mm Schlitz-Blende werden die Gold Gitterebenen eindeutig aufgelöst. D.C. Bell, et al., 40 keV atomic resolution TEM, Ultramicroscopy (2012), doi:10.1016/j.ultramic.2011.12.001
Abb. 4: Young‘s fringe Experiment bei 40 kV, mit einer Monochromator Schlitzblende von 1mm Breite. Dies entspricht einer Energiebreite von etwa 50 meV. b) Das Linienprofil zeigt das in a) gemessene Informationslimit von 0.11 nm. D.C. Bell, et al., 40 keV atomic resolution TEM, Ultramicroscopy (2012), doi:10.1016/j.ultramic.2011.12.001