A) >> Mikro un nanometru izmēru diapazonā var izmantot dažādas elektronu mikroskopijas metodes, lai pārbaudītu cietvielu visdaudzpusīgākās fizikālās un ķīmiskās īpašības. Mūsu mērķis ir izveidot laboratoriju, kas sniedz pasaules klases pakalpojumus gandrīz visā dažādu elektronu mikroskopisko paņēmienu spektrā. Šajā nolūkā mūsu uzdevums ir i) noteikt instrumentu vajadzības, ii) radīt nepieciešamos apstākļus to uzstādīšanai, iii) uzstādīt instrumentus, noteikt laboratorijas darba kārtību, iv) padarīt zinātnisko un R & D potenciālu, ko laboratorija pārstāv plaši, tādējādi radot instrumentu lietotājus, un v) pastāvīgu apmācību par profesionālo piedāvājumu. Turpmāk aprakstīti i) un ii) uzdevumi, kas ir visa projekta panākumu atslēga. >> Divi laboratorijas pamatinstrumenti ir skenēšanas pārraide un “skenēšanas” elektronu mikroskops (S/TEM un SEM), ko papildina nepieciešamās paraugu sagatavošanas iekārtas (ultramikrotomija un jonu staru retināšanas iekārta). >> Skenēšanas transmisijas elektronu mikroskops (S/TEM) paver jaunas perspektīvas valsts līmenī pētījumiem, kam nepieciešama materiālu testēšana. Instrumenta priekšrocība salīdzinājumā ar citām metodēm ir tā, ka tas sniedz gan vizuālo, gan strukturālo (diffraction) un ķīmisko informāciju par testējamo vielu, sākot no mikrometra līdz atomizšķirtspējai. Jauno S/TEM var darbināt pie paātrinātāja sprieguma no 80 līdz 200 kV, tāpēc to var elastīgi izmantot dažādās disciplīnās (kamēr paātrinātāja spriegums ir 80–120 kV materiālu zinātnes uzdevumiem, 80–120 kV bioloģiskajiem testiem). Pateicoties attīstībai pēdējo desmit gadu laikā, instrumenti, kas atspoguļo “vidējas kategorijas” maksimumu, tagad ir hibrīdi: papildus tradicionālajam transmisīvajam režīmam tos var darbināt skenēšanas režīmā, pamatojoties uz fokusētās gaismas kustību. S/TEM elektronu staru kūlis, kas aprīkots ar lauka emisijas avotu, ir 0,3 nm diametrā, tāpēc instruments ir piemērots analīzei skenēšanas režīmā ar subnanometra izšķirtspēju. Pēdējo gadu attīstības rezultāts ir četru vienību detektors, kas iebūvēts mikroskopa kolonnā, kas nosaka parauga inducētos rentgena starus ar lielāku jutību nekā iepriekš un tādējādi ļauj kvantitatīvi analizēt vieglos elementus (C, N, O) un ātrdarbīgu akumulatoru kartēšanu. Plānotā konfigurācija ļauj veikt arī 3D tomogrāfijas morfoloģisko un kompozīciju analīzi nanometru diapazonā. Jaunais S/TEM ievērojami palielina Pannonia Universitātes (un citu universitāšu un pētniecības iestāžu, kas izmantos laboratorijas pakalpojumus) potenciālu pieteikties fundamentālajiem pētījumiem un piedalīties konkursos par piekļuvi liela mēroga laboratorijām Eiropā. >> Vēl viens laboratorijas pamatinstruments, skenēšanas elektronu mikroskops (SEM), kas aprīkots ar telpiskās emisijas elektronu avotu, aizstāj veco PE materiālu inženierijas institūta instrumentu, kura komponentu piegādes un servisa atbalsts praktiski ir pārtraukts. Jaunais SEM spēj veikt jebkura parauga ar nanometru izšķirtspēju virsmas morfoloģisko un sastāva pārbaudi ne tikai lielā vakuumā, bet arī vides apstākļos (piemēram, bioloģiskajiem paraugiem dabiskā, hidratētā stāvoklī). Mikroskops ir aprīkots ar rentgena mikroanalizatoru, lai noteiktu mikromēroga fāžu elementāro sastāvu. Mikroskops ietver arī pārdalītu elektrondiffraction detektoru, kas papildus kristālisko fāžu identificēšanai ļauj kartēt kristālu, materiāla audu orientāciju. Ar piemēroto konfigurāciju mēs iegūstam unikāli pilnīgu analītisko sistēmu, ko var izmantot rūpniecisko materiālu testēšanā, jo tā ir piemērota metālu, keramikas, farmaceitisko līdzekļu un elektronisko komponentu sastāva, daļiņu izmēra un orientācijas noteikšanai. >> Ultra-plānas (< 0,1 µm) paraugi ir piemēroti TEM testēšanai, tāpēc paraugu sagatavošanas iekārtas ir svarīga laboratorijas daļa. Lai sagatavotu “mīkstos” materiālus (šūnas, audus, nanodaļiņas, kas iestrādātas sveķiem), ultramikrotomija un “cietie” paraugi (keramika, pusvadītāji, metāli, katalizatori, minerālvielas) tiek sagatavoti ar jonu staru kūļa plānāku. Tā kā mēs plānojam izmantot S/TEM laboratoriju pēc iespējas daudzveidīgāk, ir lietderīgi iegādāties abas paraugu sagatavošanas iekārtas. Ultramikrotomam ir arī kriokamera, parauga turētājs, ko atdzesē ar jonu staru kūļa plānāku šķidro slāpekli, kas ļauj sagatavot preparātus, kas piemēroti elektronu mikroskopiskai izmeklēšanai no sasaldētiem fiksētiem bioloģiskiem paraugiem (ultramictrotomum), un materiāliem, kas ir jutīgi pret jonu staru retināšanu (jona staru kūļa plānāks). Vēlāk laboratoriju var paplašināt ar modernu paraugu sagatavošanas ierīci, koncentrētu jonu staru retināšanas ierīci (FIB). >> Izstrādātie instrumenti
