A) >> V rozsahu veľkostí mikro a nanometrov je možné použiť rôzne techniky elektrónovej mikroskopie na testovanie najuniverzálnejších fyzikálnych a chemických vlastností tuhých látok. Naším cieľom je vytvoriť laboratórium, ktoré poskytuje prvotriedne služby v takmer celom spektre rôznych elektrónových mikroskopických techník. Na tento účel je našou úlohou i) definovať potreby nástrojov, ii) vytvoriť potrebné podmienky na ich inštaláciu, iii) inštalovať prístroje, stanoviť prevádzkový poriadok laboratória, iv) vytvoriť vedecký a výskumný potenciál; potenciál D reprezentovaný laboratóriom široko známy, čím sa vytvoria používatelia prístrojov a v) kontinuálne vzdelávanie odborných dodávok. Úlohy i) a ii), ktoré sú kľúčom k úspechu celého projektu, sú opísané nižšie. >> Dva základné prístroje laboratória sú skenovací prenos a „skenovací“ elektrónový mikroskop (S/TEM a SEM), spolu s potrebným zariadením na prípravu vzoriek (ultramikrotomia a riediace zariadenie iónového lúča). >> Skenovací prenosový elektrónový mikroskop (S/TEM) otvára nové perspektívy na vnútroštátnej úrovni vo výskume vyžadujúcom testovanie materiálov. Výhodou prístroja oproti iným metódam je to, že poskytuje vizuálne, štrukturálne (rozdiel) a chemické informácie o testovanej látke od mikrometra po atómové rozlíšenie. Nový S/TEM môže byť prevádzkovaný pri urýchľovacom napätí medzi 80 a 200 kV, takže ho možno flexibilne použiť v rôznych disciplínach (zatiaľ čo napätie urýchľovača je 80 – 120 kV pre úlohy vedy o materiáloch, 80 – 120 kV pre biologické testy). Vďaka vývoju za posledné desaťročie sú teraz nástroje predstavujúce vrchol strednej kategórie hybridné: okrem tradičného transmisívneho režimu môžu byť prevádzkované v režime skenovania na základe pohybu zaostreného lúča. Elektrónový lúč S/TEM vybavený zdrojom emisií poľa má priemer 0,3 nm, čím je prístroj vhodný na analýzu v skenovacom režime s rozlíšením subnanometra. Výsledkom vývoja posledných rokov je štvorjednotkový detektor zabudovaný do mikroskopickej kolóny, ktorý detekuje vzorky indukované röntgenové lúče s rádovo väčšou citlivosťou ako predtým, a tak umožňuje kvantitatívnu analýzu ľahkých prvkov (C, N, O) a mapovanie vysokorýchlostných batérií. Plánovaná konfigurácia tiež umožňuje 3D tomografia morfologické a kompozičné analýzy v rozsahu nanometrov. Nové S/TEM výrazne zvyšujú potenciál Panónskej univerzity (a iných univerzít a výskumných inštitúcií, ktoré budú využívať služby laboratória) pri podávaní žiadostí o základný výskum a účasti na verejných súťažiach na prístup k rozsiahlym laboratóriám v Európe. >> Ďalší základný prístroj laboratória, skenovací elektrónový mikroskop (SEM), vybavený priestorovým zdrojom elektrónových emisií, nahrádza starý prístroj Inštitútu PE Materials Engineering Institute, ktorého dodávka komponentov a servisná podpora prakticky prestali. Nový SEM je schopný povrchovo morfologického a kompozičného vyšetrenia každej vzorky s rozlíšením nanometrov, a to nielen vo veľkom vákuu, ale aj v podmienkach prostredia (napr. v prípade biologických vzoriek v pôvodnom, hydratovanom stave). Mikroskop je vybavený röntgenovým mikroanalyzérom na určenie elementárneho zloženia fáz mikroúrovne. Mikroskop zahŕňa aj prerozdelený elektrondifrakčný detektor, ktorý okrem identifikácie kryštalických fáz umožňuje mapovať orientáciu kryštálov, tkaniva materiálu. S aplikovanou konfiguráciou získavame unikátne kompletný analytický systém, ktorý je možné použiť pri testovaní priemyselných materiálov, pretože je vhodný na stanovenie zloženia, veľkosti častíc a orientácie kovov, keramiky, farmaceutických výrobkov a elektronických komponentov. >> Ultratenké (< 0,1 µm) vzorky sú vhodné na testovanie TEM, takže zariadenie na prípravu vzoriek je dôležitou súčasťou laboratória. Na prípravu „mäkkých“ materiálov (bunky, tkanivá, nanočastice zabudované v živici), ultramikrotómia a „tvrdé“ vzorky (keramika, polovodiče, kovy, katalyzátory, minerály) sa pripravujú riedidlom iónového lúča. Keďže máme v úmysle používať laboratórium S/TEM čo najuniverzálnejším spôsobom, je vhodné zakúpiť obe zariadenia na prípravu vzoriek. Ultramikrotóm má tiež kryo komoru, držiak vzorky chladený kvapalným dusíkom tenším iónovým lúčom, ktorý umožňuje prípravu prípravkov vhodných na elektrónové mikroskopické vyšetrenie zo zmrazených pevných biologických vzoriek (ultramictrotomum) a materiálov citlivých na riedenie iónového lúča (tenšie iónové lúčy). Neskôr sa laboratórium môže rozšíriť o najmodernejšie zariadenie na prípravu vzoriek, cielené zariadenie na riedenie iónového lúča (FIB). >> Navrhnuté nástroje
