
Transmisná elektrónová mikroskopia (TEM) je analytická technika používaná na vizualizáciu najmenších štruktúr v hmote. Na rozdiel od optických mikroskopov, ktoré sa spoliehajú na svetlo vo viditeľnom spektre, TEM dokáže zväčšiť nanometrové štruktúry až 50 miliónovkrát, čím odhalí ohromujúce detaily v atómovom meradle. Je to preto, že elektróny môžu mať pri urýchľovaní silným elektromagnetickým poľom vlnovú dĺžku výrazne kratšiu ako viditeľné svetlo (asi 100-tisíckrát menšiu), čím sa rozlíšenie mikroskopu zvýši o niekoľko rádov.

Na vytvorenie TEM obrazu sa vysokoenergetický elektrónový lúč prechádza cez extrémne tenkú „elektrónovo transparentnú“ vzorku, zvyčajne s hrúbkou menšou ako 100 nm. Pozdĺž stĺpca mikroskopu je umiestnená séria elektromagnetických šošoviek a otvorov, ktoré zaostrujú lúč na vzorku, minimalizujú skreslenie a zväčšujú výsledný obraz na fosforovej obrazovke alebo špeciálnej kamere.
TEM sa dodáva v mnohých rôznych formách, ale všetky zdieľajú rovnaké základné princípy a komponenty. Dva hlavné typy prístrojov TEM sú: konvenčný TEM a STEM (skenovací transmisný elektrónový mikroskop).
Táto rýchlo sa rozvíjajúca technológia urobila z TEM nevyhnutnú techniku pre aplikácie v materiáloch aj v biologických vedách. Dnešné najvýkonnejšie TEM sú vybavené modifikáciami a dodatočnými detektormi, ktoré nielen zvyšujú výkon a stabilitu mikroskopu, ale ponúkajú aj pridanú kapacitu na zhromažďovanie chemických a elektronických informácií v subnanometrových dĺžkových mierkach zo širokej škály materiálov.
Priblíženie na atómovú úroveň umožňuje vedcom vidieť základné stavebné bloky funkčných materiálov, ako sú katalyzátorové nanočastice, batérie a polovodičové zariadenia. Zaostrené elektrónové lúče sa môžu použiť aj na spracovanie materiálov in situ. Úroveň detailov v tomto meradle je ohromujúca a ponúka spôsob, ako pochopiť súvislosti medzi štruktúrou, vlastnosťami a výkonom, čo umožňuje inžinierom navrhovať nanomateriály od základov.
Transmisné elektrónové mikroskopy (TEM) pozostávajú z piatich základných komponentov:
Stručne povedané, transmisná elektrónová mikroskopia je zobrazovacia technika s vysokým rozlíšením, pri ktorej lúč elektrónov prechádza cez tenkú vzorku a vytvára obraz. Elektrónový lúč je ovplyvnený hrúbkou alebo hustotou vzorky, jej zložením a v niektorých prípadoch aj jej kryštalinitou.
Analýza údajov TEM využíva rôzne analytické techniky na extrakciu zmysluplných informácií. Medzi najbežnejšie patrí analýza difrakčných obrazcov a elektrónová tomografia, ktoré dokážu dokonca zobraziť štrukturálnu a chemickú povahu vzorky.
Hlavné analytické techniky sú:
Sila analýzy dát TEM spočíva v skúmaní difrakčného obrazca. To poskytuje informácie o kryštálovej štruktúre vzorky. Takéto vzory sú kľúčové pre získanie prehľadu o atómovom usporiadaní materiálu a pochopenie jeho vlastností.
Zobrazovanie s vysokým rozlíšením umožňuje detailnú vizualizáciu detailov vzorky. Dokáže dokonca vidieť prvky až do nanometrovej mierky. Vlastnosti sa potom dajú kvantitatívne analyzovať meraním veľkosti, tvaru a distribúcie častíc.
Hlavné oblasti, v ktorých sa používa TEM analýza, sú:
Pomocou TEM analýzy je možné získať nasledovné:
TEM analýza je nevyhnutná, keď je potrebná citlivosť, rozlíšenie a hlboké pochopenie materiálu. Je to jediný nástroj, ktorý poskytuje správne odpovede v mnohých pokročilých materiálových alebo biologických štúdiách.
Naša organizácia, ktorá sa už roky snaží podporovať podniky zo všetkých sektorov širokou škálou testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich štúdií, má silný personál, ktorý pozorne sleduje svetový vývoj v oblasti vedy a techniky a neustále sa zlepšuje. V tejto súvislosti sa podnikom poskytujú aj služby „TEM - transmisná elektrónová mikroskopia“.
