Войти
Сканирующая конфокальная электронная микроскопия (SCEM ) - это метод электронной микроскопии, аналогичный сканирующей конфокальной оптике микроскопия (SCOM). В этом методе исследуемый образец освещается сфокусированным электронным лучом, как и в других методах сканирующей микроскопии, таких как сканирующая просвечивающая электронная микроскопия или сканирующая электронная микроскопия. Однако в SCEM собирающая оптика расположена симметрично осветительной оптике, чтобы собирать только электроны, которые проходят фокус луча. Это приводит к превосходному разрешению изображения по глубине. Методика относительно новая и активно развивается.
Идея SCEM логически вытекает из SCOM и, следовательно, довольно старый. Однако практическое проектирование и создание растрового конфокального электронного микроскопа - сложная задача, впервые решенная Нестором Й. Залузцем. Его первый сканирующий конфокальный электронный микроскоп продемонстрировал трехмерные свойства SCEM, но не реализовал субнанометровое поперечное пространственное разрешение, достижимое с помощью высокоэнергетических электронов (было продемонстрировано поперечное разрешение всего ~ 80 нм). Несколько групп в настоящее время работают над созданием SCEM с атомным разрешением. В частности, уже получены изображения SCEM с атомарным разрешением
Схема SCEM Образец освещается сфокусированным электронным лучом, и луч повторно фокусируется на детекторе, таким образом собирая только электроны, проходящие через фокус. Чтобы получить изображение, луч следует сканировать в боковом направлении. В первоначальной конструкции это было достигнуто за счет установки синхронизированных дефлекторов сканирования и десканирования. Такая конструкция сложна, и существует лишь несколько нестандартных установок. Другой подход заключается в использовании стационарного освещения и сбора, но сканирование выполняется путем перемещения образца с помощью высокоточного пьезоуправляемого держателя. Такие держатели легко доступны и могут быть установлены в большинство коммерческих электронных микроскопов, что позволяет реализовать режим SCEM. В качестве практической демонстрации были записаны изображения SCEM с атомарным разрешением.
Высокая энергия падающих частиц (электроны 200 кэВ против фотонов 2 эВ) приводит к гораздо более высокому пространственному разрешению SCEM по сравнению со SCOM (поперечное разрешение <1 nm vs.>400 нм).
По сравнению с обычной электронной микроскопией (TEM, STEM, SEM ), SCEM предлагает трехмерное изображение. Трехмерное изображение в SCEM ожидалось из конфокальной геометрии SCEM, и это недавно было подтверждено теоретическим моделированием. В частности, прогнозируется, что тяжелый слой (золото) может быть идентифицирован в легкой матрице (алюминий) с точностью ~ 10 нм по глубине; это разрешение по глубине ограничено углом схождения электронного луча и может быть улучшено до нескольких нанометров в электронных микроскопах следующего поколения, оснащенных двумя корректорами пятого порядка сферической аберрации.
