Α) >> Στη σειρά μεγέθους μικρομέτρου και νανόμετρου, διάφορες τεχνικές της μικροσκοπίας ηλεκτρονίων μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να δοκιμάσουν τις πιο ευπροσάρμοστες φυσικές και χημικές ιδιότητες των στερεών. Στόχος μας είναι να δημιουργήσουμε ένα εργαστήριο που θα παρέχει μια παγκόσμιας κλάσης υπηρεσία σε σχεδόν όλο το φάσμα των διαφορετικών μικροσκοπικών τεχνικών ηλεκτρονίων. Για το σκοπό αυτό, καθήκον μας είναι i) να ορίσουμε τις ανάγκες των οργάνων, ii) να δημιουργήσουμε τις απαραίτητες συνθήκες για την εγκατάσταση τους, iii) να εγκαταστήσουμε τα όργανα, να καθιερώσουμε την εντολή λειτουργίας του εργαστηρίου, iv) να κάνουμε το επιστημονικό και R & amp δυναμικό που εκπροσωπείται από το εργαστήριο ευρέως γνωστό, δημιουργώντας έτσι τους χρήστες των οργάνων, και v) συνεχή κατάρτιση του επαγγελματία. Τα καθήκοντα i) και ii) που είναι καίριας σημασίας για την επιτυχία ολόκληρου του έργου περιγράφονται κατωτέρω. >> Τα δύο βασικά όργανα του εργαστηρίου είναι μια μετάδοση σάρωσης και ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο «scanning» (S/TEM και SEM), συνοδευόμενα από τον απαραίτητο εξοπλισμό προετοιμασίας δείγματος (υλτραμικροτομή και αραίωση δέσμης ιόντων). >> Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης σάρωσης (S/TEM) ανοίγει νέες προοπτικές σε εθνικό επίπεδο στην έρευνα που απαιτεί δοκιμές υλικού. Το πλεονέκτημα του οργάνου έναντι άλλων μεθόδων είναι ότι παρέχει τόσο οπτικές, δομικές (διαστολής) όσο και χημικές πληροφορίες σχετικά με την υπό δοκιμή ουσία, από το μικρόμετρο έως την ατομική ανάλυση. Το νέο S/TEM μπορεί να λειτουργήσει με τάση επιταχυντή μεταξύ 80 και 200 kV, έτσι μπορεί να χρησιμοποιηθεί ευέλικτα σε διάφορους κλάδους (ενώ η τάση του επιταχυντή είναι 80-120 kV για εργασίες επιστήμης υλικών, 80-120 kV για βιολογικές δοκιμές). Χάρη στις εξελίξεις κατά την τελευταία δεκαετία, τα μέσα που αντιπροσωπεύουν την κορύφωση της «μέσης κατηγορίας» είναι πλέον υβριδικά: εκτός από την παραδοσιακή λειτουργία μετάδοσης, μπορούν να λειτουργήσουν σε λειτουργία σάρωσης με βάση την κίνηση της εστιασμένης δέσμης. Η δέσμη ηλεκτρονίων του S/TEM που είναι εφοδιασμένη με πηγή εκπομπών πεδίου έχει διάμετρο 0,3 nm, καθιστώντας το όργανο κατάλληλο για ανάλυση σε λειτουργία σάρωσης με ανάλυση υποναιομέτρου. Το αποτέλεσμα της ανάπτυξης των τελευταίων ετών είναι ένας ανιχνευτής τεσσάρων μονάδων ενσωματωμένος στη στήλη του μικροσκοπίου, ο οποίος ανιχνεύει ακτίνες Χ που προκαλούνται από το δείγμα με τάξη μεγέθους μεγαλύτερη ευαισθησία από ό,τι προηγουμένως, και έτσι επιτρέπει την ποσοτική ανάλυση ελαφρών στοιχείων (C, N, O) και χαρτογράφησης μπαταριών υψηλής ταχύτητας. Η προγραμματισμένη διαμόρφωση επιτρέπει επίσης τη μορφολογική και συνθετική ανάλυση 3D τομογραφίας στο νανόμετρο. Η νέα S/TEM αυξάνει σημαντικά τις δυνατότητες του Πανεπιστημίου της Παννονίας (και άλλων πανεπιστημίων και ερευνητικών ιδρυμάτων που θα χρησιμοποιήσουν τις υπηρεσίες του εργαστηρίου) να υποβάλουν αίτηση για βασική έρευνα και να συμμετάσχουν σε διαγωνισμούς για πρόσβαση σε εργαστήρια μεγάλης κλίμακας στην Ευρώπη. >> Ένα άλλο βασικό όργανο του εργαστηρίου, το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης (SEM), εξοπλισμένο με μια χωρική πηγή ηλεκτρονίων εκπομπής, αντικαθιστά το παλαιό όργανο του Ινστιτούτου Μηχανικών υλικών PE, του οποίου η παροχή συστατικών και η υποστήριξη υπηρεσιών έχουν πρακτικά σταματήσει. Το νέο SEM είναι ικανό για επιφανειακή μορφολογική και συνθετική εξέταση οποιουδήποτε δείγματος με ανάλυση νανομέτρου, όχι μόνο σε μεγάλο κενό αλλά και σε περιβαλλοντικές συνθήκες (π.χ. στην περίπτωση βιολογικών δειγμάτων σε φυσική, ενυδατωμένη κατάσταση). Το μικροσκόπιο παρέχεται με μικροαναλυτή ακτίνων Χ για τον προσδιορισμό της στοιχειακής σύνθεσης των φάσεων μικροκλίμακας. Το μικροσκόπιο περιλαμβάνει επίσης έναν αναδιανεμημένο ανιχνευτή ηλεκτροδιάβρωσης, ο οποίος επιτρέπει, εκτός από τον προσδιορισμό των κρυσταλλικών φάσεων, να χαρτογραφήσει τον προσανατολισμό των κρυστάλλων, του ιστού του υλικού. Με την εφαρμοσμένη διαμόρφωση, έχουμε ένα μοναδικά πλήρες αναλυτικό σύστημα, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη δοκιμή βιομηχανικών υλικών, καθώς είναι κατάλληλο για τον προσδιορισμό της σύνθεσης, του μεγέθους των σωματιδίων και του προσανατολισμού των μετάλλων, των κεραμικών, των φαρμακευτικών προϊόντων και των ηλεκτρονικών συστατικών. >> Ultra-thin (< 0,1 µm) δείγματα είναι κατάλληλα για δοκιμή TEM, έτσι ο εξοπλισμός προετοιμασίας δειγμάτων είναι ένα σημαντικό μέρος του εργαστηρίου. Για την παρασκευή «μαλακών» υλικών (κύτταρα, ιστοί, νανοσωματίδια ενσωματωμένα στη ρητίνη), η υπερμικροτομία και τα «σκληρά» δείγματα (κεραμική, ημιαγωγοί, μέταλλα, καταλύτες, ορυκτά) παρασκευάζονται από το αραιωτικό ιόντων. Δεδομένου ότι σκοπεύουμε να χρησιμοποιήσουμε το εργαστήριο S/TEM με τον πιο ευέλικτο δυνατό τρόπο, είναι σκόπιμο να αγοράσουμε και τα δύο δείγματα εξοπλισμού προετοιμασίας. Η υπερμικροτομία διαθέτει επίσης ένα θάλαμο κρυοθαλάμου, έναν υποδοχέα δείγματος που ψύχεται από το λεπτότερο υγρό άζωτο δέσμης ιόντων, ο οποίος επιτρέπει την παρασκευή παρασκευασμάτων κατάλληλων για μι...