A) >> Mikro- ja nanomeetri suuruse vahemikus saab tahkete ainete kõige mitmekülgsemate füüsikaliste ja keemiliste omaduste katsetamiseks kasutada erinevaid elektronmikroskoopia meetodeid. Meie eesmärk on luua labor, mis pakub maailmatasemel teenust peaaegu kogu spektri erinevate elektron mikroskoopiliste tehnikate. Selleks on meie ülesanne i) määratleda vahendite vajadused, ii) luua nende paigaldamiseks vajalikud tingimused, iii) paigaldada vahendid, määrata kindlaks labori töökord, iv) teha laboris esindatud teaduslik ja R & D-potentsiaal üldtuntuks, luues seeläbi vahendite kasutajad, ja v) pidev professionaalse pakkumise koolitus. Ülesandeid i ja ii, mis on kogu projekti edu võti, kirjeldatakse allpool. >> Labori kaks põhilist vahendit on skaneerimisülekanne ja skaneeriv elektronmikroskoop (S/TEM ja SEM), millega on kaasas vajalikud proovide ettevalmistamise seadmed (ultramikrotoomia ja ioonikiirte harvendusseadmed). >> Skaneerimiselektronmikroskoop (S/TEM) avab materjalikatseid nõudvate uuringute jaoks uusi väljavaateid riiklikul tasandil. Instrumendi eelis teiste meetodite ees on see, et see annab uuritava aine kohta nii visuaalset, struktuurset (difraktsiooni) kui ka keemilist teavet mikromeetrist kuni aatomi eraldusvõimeni. Uut S/TEM-i saab käitada kiirendi pingega 80–200 kV, nii et seda saab kasutada paindlikult erinevates valdkondades (samal ajal kui kiirendi pinge on 80–120 kV materjaliteaduse ülesannete puhul, 80–120 kV bioloogiliste testide puhul). Tänu viimase kümne aasta jooksul toimunud arengule on keskmise kategooria tippu kuuluvad vahendid nüüd hübriidsed: lisaks traditsioonilisele transmissiivsele režiimile saab neid kasutada skaneerimisrežiimis, mis põhineb fokuseeritud tala liikumisel. Väljaheiteallikaga varustatud S/TEM elektronkiire läbimõõt on 0,3 nm, mistõttu on seade sobiv analüüsiks subnanomeetri lahutusvõimega skaneerimisrežiimis. Viimaste aastate arengu tulemus on mikroskoobi kolonni sisse ehitatud nelja ühikuga detektor, mis tuvastab proovi indutseeritud röntgenikiiri, mille tundlikkus on varasemast suurem, ning võimaldab seega kergete elementide (C, N, O) ja aku kiire kaardistamise kvantitatiivset analüüsi. Kavandatud konfiguratsioon võimaldab ka 3D tomograafia morfoloogilist ja koostise analüüsi nanomeetrite vahemikus. Uus S/TEM suurendab märkimisväärselt Pannonia ülikooli (ja teiste ülikoolide ja teadusasutuste, mis kasutavad labori teenuseid) potentsiaali alusuuringute taotlemisel ja osalemisel hangetes juurdepääsuks suurtele laboritele Euroopas. >> Teine labori põhivahend, skaneeriv elektronmikroskoop (SEM), mis on varustatud ruumilise emissioonelektronallikaga, asendab PE Materials Engineering Institute’i vana instrumendi, mille komponentide tarne- ja teenusetugi on praktiliselt lakanud. Uus SEM on võimeline nanomeetri eraldusvõimega proovi pinnamorfoloogilist ja koostist uurima mitte ainult suures vaakumis, vaid ka keskkonnatingimustes (nt bioloogiliste proovide puhul kohalikus, hüdreeritud olekus). Mikroskoop on varustatud röntgeni mikroanalüüsiseadmega, et määrata mikrotasandi faaside elementaarne koostis. Mikroskoop sisaldab ka ümberjaotatud elektrondifraktsioondetektorit, mis võimaldab lisaks kristalsete faaside tuvastamisele kaardistada kristallide orientatsiooni, materjali koe. Rakendatud konfiguratsiooniga saame ainulaadselt täieliku analüütilise süsteemi, mida saab kasutada tööstusliku materjali katsetamisel, kuna see sobib metallide, keraamika, farmaatsiatoodete ja elektrooniliste komponentide koostise, osakeste suuruse ja orientatsiooni määramiseks. >> Ultra-õhuke (< 0,1 µm) proovid sobivad TEM-katseteks, nii et proovi ettevalmistamise seadmed on labori oluline osa. Pehmete materjalide (rakud, koed, vaiku sisestatud nanoosakesed) valmistamiseks valmistatakse ultramikrotoomia ja „kõvad“ proovid (keraamika, pooljuhid, metallid, katalüsaatorid, mineraalid) ioonikiire õhendaja abil. Kuna me kavatseme kasutada S/TEM laborit võimalikult mitmekülgsel viisil, on asjakohane osta mõlemad proovi ettevalmistamise seadmed. Ultramikronoomil on ka krüokamber, proovihoidja, mida jahutab ioonkiirte õhem vedel lämmastik, mis võimaldab valmistada ette elektronmikroskoopiliseks uurimiseks sobivaid preparaate külmutatud paiksetest bioloogilistest proovidest (ultramictrotomum) ja ioonikiirte harvendamise suhtes tundlikest materjalidest (ioonkiirguse õhem). Hiljem saab laborit laiendada kaasaegse proovi ettevalmistamise seadmega, fokuseeritud ioonikiirte harvendusseadmega (FIB). >> Kujundatud instrumendid