✨Kính hiển vi điện tử truyền qua môi trường

Kính hiển vi điện tử truyền qua môi trường

thumb|Cấu trúc của E-TEM Kính hiển vi điện tử truyền qua môi trường (Tiếng Anh: Environmental transmission electron microscope, viết tắt là ETEM hay E-TEM) là một thể loại kính hiển vi điện tử truyền qua mà buồng mẫu là một môi trường chứa khí có thể điều khiển áp suất nhằm tạo ra các môi trường phản ứng với mẫu vật, do đó cho phép quan sát trực tiếp sự thay đổi cấu trúc, tính chất của mẫu vật rắn dưới các phản ứng với pha khí với độ phân giải cao ở cấp độ nguyên tử. Tên tiếng Việt của thiết bị này thường khiến nhiều người nhầm lẫn là thiết bị chuyên dành cho ứng dụng nghiên cứu môi trường.

Cấu trúc của E-TEM

Về cấu trúc quang học, E-TEM vẫn hoàn toàn giống với các kính hiển vi điện tử truyền qua khác với tất cả các hệ thống bao gồm nguồn điện tử, các thấu kính từ, các khẩu độ, hệ ghi ảnh cùng với các thiết bị tạo chân không cao cấp. Điểm khác biệt lớn nhất là khu vực buồng mẫu, nơi các khí có thể được dẫn vào buồng. Để duy trì được trạng thái khí (áp suất thấp) và không phá hỏng chân không của các khu vực khác, một hệ thống bơm chân không riêng được nối cho buồng mẫu và hệ thống van điều khiển nhằm hạn chế khi tràn sang các buồng khác. Áp suất khí được đo và phân tử khí được ghi nhận nhờ một thiết bị phân tích khí dư (Residual gas analyzer - RGA) vừa cho phép xác định chính xác áp suất riêng phần của từng loại khí trong buồng với độ chính xác cao. Để chống sự nhiễm bẩn tréo từ các nguồn khí khác nhau, một đầu nhỏ tạo ra môi trường plasma hoạt tính được đưa vào nhằm cho phép tẩy sạch các nguồn nhiễm bẩn. Bên cạnh đó, do môi trường khí thường tạo ra sự hấp thụ điện tử, nên nguồn điện tử thường phải là nguồn phát xạ trường, cho phép tạo chùm điện tử có cường độ cao và độ sáng lớn, cùng với độ đơn sắc cao cho ghi ảnh phân giải cao.

Độ phân giải và ứng dụng

Môi trường khí bao quanh vật mẫu dẫn đến việc điện tử bị tán xạ và hấp thụ nhiều hơn, do đó độ phân giải của ETEM bị giảm đi so với độ phân giải ở TEM theo công thức:

d_{ETEM} = \sqrt{d_{TEM}^2 + \frac{(SNR)^2}{C^2.D

với d{TEM} là độ phân giải ở kính hiển vi điện tử truyền qua truyền thống, D là liều lượng điện tử, còn SNR là tỉ số tín hiệu trên nhiễu, D là hằng số. Độ phân giải d{TEM} ở TEM truyền thống phụ thuộc vào bước sóng của sóng điện tử, \lambda và quang sai C_s của thấu kính từ theo công thức:

d_{TEM} = 0,91 (C_s.\lambda^3)^{1/4}

Do khả năng điều khiển môi trường khí trong buồng mẫu để tạo ra phản ứng hóa học giữa khí và mẫu, E-TEM đặc biệt hữu ích cho các nghiên cứu về hóa học và sinh học bên cạnh việc sử dụng phổ biến cho khoa học vật liệu và vật lý. E-TEM cho phép quan sát các phản ứng hóa học ở cấp độ nguyên tử trong thời gian thực (với độ phân giải thời gian bằng với tốc độ của TEM).

Lịch sử phát triển

E-TEM bắt đầu được xây dựng và phát triển từ những năm 1950 với những nghiên cứu tiên phong của Hatsujiro Hashimoto và Toshio Naiki (Đại học Công nghệ Kyoto, Nhật Bản) hợp tác với công ty Jeol với những kết quả đầu tiên được công bố vào cuối những năm 1960. Cấu trúc E-TEM như ngày nay được hoàn thiện vào thập niên 1970 với những đóng góp lớn của R.T.K. Baker và P.S. Harris ở AERE (Vương quốc Anh) với việc tạo ra buồng điều khiển môi trường khí với cấu trúc bơm chân không bổ sung. Đột phá về độ phân giải của E-TEM bắt đầu từ năm 1997 với việc nhóm E.D. Boyes và P.L. Gai (DuPont, Hoa Kỳ) đạt độ phân giải 0,23 nm, và làn sóng sử dụng nguồn điện tử phát xạ trường.

👁️ 1 | 🔗 | 💖 | ✨ | 🌍 | ⌚
thumb|Cấu trúc của E-TEM _Kính hiển vi điện tử truyền qua môi trường_ (Tiếng Anh: _Environmental transmission electron microscope_, viết tắt là _ETEM_ hay _E-TEM_) là một thể loại kính hiển vi điện tử truyền
**Kính hiển vi điện tử truyền qua** (tiếng Anh: _transmission electron microscopy_, viết tắt: TEM) là một thiết bị nghiên cứu vi cấu trúc vật rắn, sử dụng chùm điện tử có năng lượng cao
Nguyên lý của STEM: Sử dụng một chùm điện tử hẹp quét trên mẫu. **Kính hiển vi điện tử truyền qua quét** (tiếng Anh: Scanning transmission electron microscopy, viết tắt là **STEM**) là một dạng
[[Kính hiển vi điện tử truyền qua]] **Kính hiển vi điện tử** là tên gọi chung của nhóm thiết bị quan sát cấu trúc vi mô của vật rắn, hoạt động dựa trên nguyên tắc
Sơ đồ nguyên lý của SEMPA **_SEMPA_**, là tên viết tắt của **_Scanning electron microscope with polarisation analysis_** (_Kính hiển vi điện tử quét có phân tích phân cực_) là kỹ thuật chụp ảnh cấu
Nguyên lý hoạt động của kính hiển vi quét chui hầm **Kính hiển vi quét xuyên hầm**, hay **kính hiển vi quét chui hầm** (tiếng Anh: _Scanning tunneling microscope_, viết tắt là **_STM_**) là một
nhỏ|Hình minh họa [[quang học trường gần, với sự nhiễu xạ của ánh phát phát ra từ sợi dò của **kính hiển vi quang học quét trường gần**, cho thấy bước sóng ánh sáng và
Cấu trúc cắt ngang của một thấu kính từ sử dụng trong [[kính hiển vi điện tử truyền qua.]] **_Thấu kính từ_** (tiếng Anh: _Magnetic lens_) là một loại thấu kính hay một loại thiết
nhỏ|313x313px|Ảnh ghi nhận từ STED với độ phân giải vượt trội so sánh với ảnh tương tự tạo ra từ [[kính hiển vi đồng tiêu huỳnh quang.]] **Kính hiển vi dập tắt cưỡng bức** (_Stimulated
Ảnh cấu trúc đômen của màng mỏng [[permalloy chụp trên kính hiển vi điện tử truyền qua Philips CM20 ở chế độ Fresnel, cho tương phản về các vách đômen 90o và các gợn sóng.]]
Đường cong từ trễ - Đặc trưng quan trọng nhất của chất sắt từ **Sắt từ** là các chất có từ tính mạnh, hay khả năng hưởng ứng mạnh dưới tác dụng của từ trường
Sự phân chia thành các đômen từ trong [[màng mỏng hợp kim NiFe quan sát trên kính hiển vi điện tử truyền qua Lorentz ở chế độ Fresnel. Các đường đen, trắng là các vách
**Đại học Khoa học Môi trường và Đời sống Wrocław** (tên cũ: Trường Đại học Nông nghiệp _,_ Đại học Nông nghiệp Wrocław _)_ - một tổ chức giáo dục đại học công lập được
phải|nhỏ|Hình ảnh một đồng xu được quét bởi thiết bị quét hiển vi âm học ở tần số 50 MHz Một **thiết bị quét hiển vi âm học** (**SAM**) là một thiết bị sử dụng
**Electron** hay **điện tử**, là một hạt hạ nguyên tử, có ký hiệu là hay , mà điện tích của nó bằng trừ một điện tích cơ bản. Các electron thuộc về thế hệ thứ
**Môi trường tự nhiên** bao gồm tất cả các sinh vật sống và không sống có trong tự nhiên, có nghĩa là không phải là nhân tạo. Thuật ngữ này thường được áp dụng cho
**Thương mại điện tử**, hay còn gọi là **e-commerce**, **e-comm** hay **EC**, là sự mua bán sản phẩm hay dịch vụ trên các hệ thống điện tử như Internet và các mạng máy tính. Thương
Biểu đồ phổ điện từ, chỉ ra các thuộc tính khác nhau trên dải tần số và bước sóng khác nhau **Phổ điện từ**, hay còn được gọi là **quang phổ**, là dải tất cả
**_Mass Effect_** là một trò chơi điện tử nhập vai hành động phát triển bởi BioWare cho Xbox 360 sau đó được chuyển đến Microsoft Windows bởi Demiurge Studios. Phiên bản Xbox 360 đã được
nhỏ|phải|Thiết bị tác chiến điện tử của Mỹ (E-4) **Tác chiến điện tử** (tiếng Anh: _electronic warfare_ - **EW**), viết tắt **TCĐT**, là một phương thức tác chiến, gồm tổng thể các hoạt động của
**Kinh doanh điện tử**, hay còn gọi là "**eBusiness**" hoặc "**e-business**" (viết tắt từ chữ _Electronic business_), hay _Kinh doanh trên Internet_, có thể được định nghĩa như là một ứng dụng thông tin và
**Nhiễu xạ điện tử tán xạ ngược** (**EBSD**) là một kỹ thuật sử dụng máy quét điện tử (SEM) để nghiên cứu cấu trúc tinh thể của các vật liệu. EBSD được thực hiện trên
**Trao đổi dữ liệu điện tử** (Electronic Data Interchange - EDI) là sự truyền thông tin từ máy tính gửi đến máy tính nhận bằng phương tiện điện tử, trong đó có sử dụng một
**Thanh toán điện tử** (Tiếng Anh: E-payment, Electronic Payment) được định nghĩa là bất kỳ hình thức chuyển tiền nào được thực hiện thông qua các thiết bị điện tử. Thanh toán bằng hệ thống
**Nghệ thuật môi trường** là một loạt những hoạt động nghệ thuật từ cách tiếp cận tự nhiên trước kia cho đến các tác phẩm có động cơ sinh thái và chính trị gần đây.
**Cục Chuyển đổi số và Thông tin dữ liệu tài nguyên môi trường** là cơ quan trực thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường, có chức năng tham mưu, giúp Bộ trưởng thống nhất quản
**Giám sát môi trường** mô tả các quá trình và các hoạt động cần được thực hiện để giám sát chất lượng môi trường. Giám sát môi trường là một bước chuẩn bị để đánh
**Trò chơi điện tử** () là một trò chơi sử dụng các thiết bị điện tử để tạo ra một hệ thống tương tác mà người chơi được trải nghiệm. Trò chơi video là hình
**Quy hoạch môi trường** là quá trình tạo cơ sở cho việc ra quyết định để thực hiện phát triển đất đai cùng với việc xem xét các yếu tố quản trị về môi trường,
thumb|e-reader [[Amazon Kindle|Kindle Keyboard của Amazon đang hiển thị một trang e-book]] **Sách điện tử** (tiếng Anh: **electronic book**; viết tắt: **e-book** hay **eBook**), là một quyển sách được xuất bản và phát hành cho
**Điện tử học spin** (tiếng Anh: _spintronics_) là một ngành đa lĩnh vực mà mục tiêu chính là thao tác và điều khiển các bậc tự do của spin trong các hệ chất rắn. Nói
**Chỉ số môi trường** là những thước đo đơn giản cho chúng ta biết những gì đang xảy ra trong môi trường. Vì môi trường rất phức tạp, các chỉ số mang tới một cách
**Bệnh lây truyền qua đường tình dục** còn gọi là **bệnh hoa liễu**, hay **nhiễm trùng lây qua đường tình dục** là bệnh có xác suất truyền từ người sang người thông qua các hành
**Overwatch** là một trò chơi nhiều người chơi bắn súng góc nhìn thứ nhất dựa trên đồng đội năm 2016 được phát triển và xuất bản bởi Blizzard Entertainment. Được mô tả như một "trò
**Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc** (**_United Nations Environment Programme _** — **UNEP**) là một cơ quan của LHQ điều phối các hoạt động môi trường của Liên Hợp Quốc, hỗ trợ các nước
**Virus**, thường được viết là **vi-rút** (bắt nguồn từ tiếng Pháp _virus_ /viʁys/), còn được gọi là **siêu vi**, **siêu vi khuẩn** hay **siêu vi trùng**, là một tác nhân truyền nhiễm chỉ nhân lên
**_Xenoblade Chronicles_** là trò chơi thuộc thể loại hành động nhập vai, thế giới mở do Monolith Soft phát triển và Nintendo phát hành cho hệ máy Wii. Trò chơi ban đầu được phát hành
**Bệnh dại** () là một căn bệnh do virus gây ra viêm não ở người và động vật có vú khác. Thủ phạm gây bệnh dại là các loại _Lyssavirus_ bao gồm virus dại và
**Xuất bản điện tử** (tiếng Anh: **electronic publishing,** viết tắt là e-publishing; cũng được gọi là **digital publishing** hoặc **online publishing**) là việc sử dụng các thiết bị kỹ thuật số trong hoạt động xuất
**Nhôm** là một nguyên tố hóa học có ký hiệu **Al** và số nguyên tử 13. Nhôm có khối lượng riêng thấp hơn các kim loại thông thường khác, khoảng một phần ba so với
thumb|upright=1.3|Các [[hàm sóng của electron trong một nguyên tử hydro tại các mức năng lượng khác nhau. Cơ học lượng tử không dự đoán chính xác vị trí của một hạt trong không gian, nó
**_Silent Hill_** (サイレントヒル Sairento Hiru, tạm dịch: Đồi Câm Lặng) là một trò chơi điện tử thuộc thể loại kinh dị sinh tồn trên hệ máy PlayStation được phát hành bởi Konami và phát triển
nhỏ **Chữ ký điện tử** (tiếng Anh: _electronic signature_ hay _e-signature_) là thông tin đi kèm theo dữ liệu (văn bản, hình ảnh, video...) nhằm mục đích xác định người chủ của dữ liệu đó.
Minh họa cấu trúc 3D của protein [[myoglobin cho thấy cấu trúc bậc 2 của xoắn alpha (màu ngọc lam). Đây là protein đầu tiên được phân giải cấu trúc bằng kỹ thuật tinh thể
phải|nhỏ|370x370px|Bốn trạng thái phổ biến của vật chất. Theo chiều kim đồng hồ từ trên cùng bên trái, các trạng thái này là chất rắn, chất lỏng, plasma (li tử) và chất khí, được biểu
**_Hoa_** là một trò chơi điện tử độc lập đồ họa 2D cuộn cảnh màn hình ngang thuộc thể loại phiêu lưu, giải đố kết hợp đi cảnh mang phong cách Studio Ghibli do Skrollcat
**Trò chơi điện tử độc lập** (tiếng Anh: **Independent video game**, viết tắt: **indie game**, tiếng Việt: _trò chơi độc lập_) là trò chơi điện tử do những cá nhân hoặc nhóm phát triển trò
**_Devotion_** () là một trò chơi điện tử kinh dị tâm lý góc nhìn thứ nhất do hãng Red Candle Games từ Đài Loan phát triển và phát hành cho nền tảng Microsoft Windows thông
nhỏ|phải|Hai [[Vôn kế điện tử]] **Điện tử học**, gọi tắt là **khoa điện tử**, là một lĩnh vực khoa học nghiên cứu và sử dụng các thiết bị điện hoạt động theo sự điều khiển
**Bệnh bại liệt**, còn gọi là **bệnh viêm tủy xám** (), là một bệnh truyền nhiễm gây ra bởi virus bại liệt. Trong số tất cả những người bị nhiễm, có đến 70 phần trăm