Nanotechnology Research Division [Yoshikawa Hiroyuki 회장] (이하 "AIST") Nanotechnology Research Division [Minami Shinji 회장] Nanoscientific Measurement Group [Murakami Junichi의 회장] Horiuchi Nobu, Coze-ei che [Hanada Tsuyoshi 회장] (이하 "czae-ei"라고 불리는)변속기 라이트닝 바카라 현미경 (TEM)| 현미경 본체에서 샘플로 라이트닝 바카라하고 오염되었습니다 (오염)를 방지하는 방법을 성공적으로 개발했습니다
변속기 라이트닝 바카라 현미경은 재료, 생명 공학에 널리 사용되며 재료 및 생명 공학 분야에서 나노 미터 수준에서 물체를 관찰하는 장치로 사용되지만, 장기 사용, 관측 및 분석 기능으로 인해 장치 내부에 남아있는 오염 물질이 샘플에 부착된다는 문제입니다 이번에는플라즈마발전기에서 생성반응성 산소현미경 내부에서, 오염 물질은 현미경의 분해없이 성공적으로 제거되었다
이는 현미경 본체에서 샘플로의 오염을 감소시켜 분석 기능을 향상시킵니다 오염 물질은 성분 요소로서 탄소를 함유하기 때문에, 이들은 중합체와 같은 유기 물질에서 광 원소를 분석하는데 특히 효과적이다 이 개발은 또한 라이트닝 바카라 빔 단층 촬영, 나노 빔 라이트닝 바카라 회절, EEL (라이트닝 바카라 에너지 손실 분광법), EDX (X- 선 에너지 분광법) 및 줄기 (스캐닝 라이트닝 바카라 라이트닝 바카라 현미경)와 같은 장기 라이트닝 바카라 빔 조사가 필요한 분석 장치에도 효과적입니다
연구에 대한 자세한 내용은 미국 앨버 커키에서 8 월 3 일부터 7 일까지 미국 앨버 커키에서 개최되는 미국 현미경 학회에 문의하십시오현미경 및 미세 분석2008 년에 발표 될 예정입니다
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그림 1
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라이트닝 바카라 전
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이 기술을 사용하여 라이트닝 바카라 후
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세척 전에 전자 현미경을 사용하여 전자 빔으로 시뮬레이션 된 샘플을 조사하면 샘플에 검은 반점이 나타납니다 본 기술을 사용하여 전자 현미경을 라이트닝 바카라 한 후, 전자 빔 조사가 3 분 동안 수행 될 때, 그리고 5 분 동안 조사 후에도 경미 하였다 검은 반점은 10 분 안에 나타 났지만 두께는 1/5로 떨어졌습니다
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전송 라이트닝 바카라 현미경은 제조업체가 장치 성능을 크게 개선했다는 사실에도 불구하고 폴리머 및 유기 물질의 나노 미터 수준 분석에서 종종 성능이 실패합니다 많은 문제는 라이트닝 바카라 현미경 장치 자체에 의해 발생하는 것이 아니라 오염 물질 (얼룩, 비 관찰 된 물체)이 비가 역적으로 10 nm 관측 영역을 검은 반점으로 부착하여 관측 능력 (유효 해상도) 및 화학 분석 능력 (최소 검출 한계)을 낮추기 때문입니다
투과 전자 현미경의 내부는 높은 진공으로 유지되지만 많은 분자가 떠 다니고 있습니다 진공 펌프 오일, 진공 누출, 증발 및 시편의 손상으로 인한 분해 생성물은 장치의 수년간 사용으로 인해 현미경 내부 벽에 부착되어 축적됩니다 내부에 축적 된 오염 물질 중 일부는 가스화되어 진공 상태에서 다시 떠 다니게됩니다 이들 분자는 탄화수소 화합물 (탄화수소)을 함유하고 전자 빔으로 조사 될 때 분자가 분해되고 샘플에 오염 물질로 관찰된다 오염을 줄이려면 전자 현미경 내부를 라이트닝 바카라해야하지만 분해없이 장치를 라이트닝 바카라하는 방법은 없었습니다
AIST는 라이트닝 바카라 현미경을 사용하여 나노 미터 수준에서의 폴리머와 같은 유기 물질의 국소 구조 분석을 연구하고 있습니다 이 연구에서, 분자 수준에서 유기 물질의 화학 상태를 분석하기 위해 샘플에 대한 오염을 억제하는 것이 중요하다는 것이 밝혀졌다
이 문제를 해결하기 위해, 우리는 경제 무역 및 산업부가 AIST에 의해 의뢰 한 "전송 전자 현미경으로 비파괴 라이트닝 바카라 시스템 개발"문제에 대해 CZE-Eye (2007-2008)와 공동 연구를 수행했습니다 이 문제는 활성 산소와의 화학 분해 반응을 사용하는 세정 방법을 개발하고이를 사용하여 전송 전자 현미경의 성능을 저렴한 비용으로 유지하고 관찰 및 분석 기능을 향상시키는 것을 목표로했습니다 (
발표가 발표되어 2007 년 9 월 6 일）
도 2는 5 년 동안 사용 된 투과 라이트닝 바카라 현미경에서 라이트닝 바카라 빔으로 시뮬레이션 된 샘플 (탄소 박막)을 조사 할 때 형성된 오염 물질을 보여준다 3 분의 라이트닝 바카라 조사는 투명한 검은 반점을 생성하며, 방사선 시간이 5 분 10 분이 길수록 오염 물질이 더 두껍습니다 이러한 방식으로, 오염 물질이 라이트닝 바카라 빔 조사로 인해 샘플에 부착 될 때, 두께는 국소 적으로 증가하여 고해상도 관찰 및 화학적 분석이 어렵다
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그림 2 : 5 년 동안 사용되는 투과 라이트닝 바카라 현미경에서 시뮬레이션 된 샘플 (탄소지지 필름)에서 생성 된 검은 반점 : 3 분 동안 라이트닝 바카라 빔을 조사한 후에도 검은 반점의 오염이 발생합니다
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특히, 많은 양의 유기물이 샘플로 관찰되면, 장치 내부의 오염은 라이트닝 바카라 빔 조사로 인한 샘플 손상으로 인해 크게 발생합니다 또한, 탄소는 오염 물질의 주요 성분이기 때문에, 주요 구성 요소가 감소함에 따라 탄소를 갖는 유기 샘플의 분석 능력이 감소된다
장치를 해체하지 않고 장치 내부의 이러한 오염 물질 공급원을 라이트닝 바카라하기 위해, 우리는 현미경 내부의 활성 산소를 순환하는 방법을 개발하고 화학적으로 분해 및 오염 물질 공급원을 외부에서 제거했습니다 다른 진공 장치와 비교할 때, 변속기 전자 현미경은 진공 경로가 극히 좁아서 짧은 수명으로 활성 산소의 큰 유속을 얻기가 어렵고 혈장 생성에 필요한 중간 정도의 진공 수준을 유지하기가 어렵습니다 다양한 실험 후, 우리는 안정적으로 혈장을 생성하면서 활성 산소의 큰 유속을 얻을 수있었습니다
이 시스템은 미러 바디로의 라이트닝 바카라에 필요한 활성 산소의 시간과 압력 조건을 최적화하고 효과적인 라이트닝 바카라 시스템을 설정합니다 시스템을 2 시간 동안 자동으로 실행하여 현미경 내부를 라이트닝 바카라 한 후, 샘플을 동일한 조건 하에서 전자 빔으로 조사하고 검은 반점을 크게 감소시켰다 도 3에 도시 된 바와 같이, 조사 후 3 분 동안 검은 반점이 생성되지 않았으며, 5 분 만에 약간만 발생하지 않았다 투명한 검은 반점은 10 분 안에 관찰되었지만, 라이트닝 바카라 전과 비교하여 라이트닝 바카라 전에 두께가 1/5로 감소되었습니다
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그림 3 투과 전자 현미경을 라이트닝 바카라 한 후 : 3 분 동안 조사 후 검은 반점이 생성되지 않았으며, 5 분 동안 조사조차도 매우 가벼웠습니다 검은 반점은 10 분 안에 나타 났지만 두께는 1/5로 떨어졌습니다
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라이트닝 바카라 빈도는 시편의 유형과 목적에 따라 다르지만, 목적과 상황에 따라 사용자가 적절하게 사용할 수있는 시스템을 구축하는 것을 목표로합니다 이러한 세척을 수행함으로써, 중합체 물질과 같은 유기 샘플의 분자 수준 및 분석 데이터의 신뢰성에서 이미지의 정확성이 크게 향상된다 이 방법은 활성 산소에 의한 유기물의 분해 반응을 사용하지만, 진공 (O- 링) 등의 O- 링 (O- 링)을 포함한 전자 현미경 신체의 악화가 없음을 확인했다
투과 라이트닝 바카라 현미경을위한 세정 방법의 개발은 현미경 본체에서 샘플로의 오염이 발생하지 않을 수있는 깨끗한 상태를 허용합니다 특히, 고무 및 플라스틱과 같은 중합체 물질의 분자 구조 분석에 효과적 일 것으로 예상되므로 회사 및 대학과 협력하여 다양한 샘플의 실제 분석에 적용 하여이 방법의 효과를 보여주고 싶습니다