透射电镜液体光学原位系统

简要描述:透射电镜液体光学原位系统采用MEMS微加工工艺在原位样品台内构建液氛纳米实验室,通过样品台内置的光纤将光作为外场条件搭载其上,通过MEMS芯片和光纤引入的光源对样品施加光场刺激条件……

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  • 更新时间:2023-12-27
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详细介绍

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透射电镜液体光学原位系统采用MEMS微加工工艺在原位样品台内构建液氛纳米实验室,通过样品台内置的光纤将光作为外场条件搭载其上,通过MEMS芯片和光纤引入的光源对样品施加光场刺激条件,在 进 行 光 学 性 质 测 量 的 同 时,结 合 使 用 E D S、E E LS、S A E D、HRTEM、STEM等多种不同模式,实现从纳米甚至原子层面实时、动态监测样品在液氛环境中随光场变化产生的微观结构演化、反应动力学、相变、元素价态、化学变化、微观应力以及表/界面处的原子级结构和成分演化等关键信息。

我们的优势

业界最高分辨率

1.MEMS加工工艺,芯片视窗区域的氮化硅膜厚度最薄可达10 nm。

2.芯片封装采用键合内封以及环氧树脂外封双保险方式,使芯片间的夹层最薄仅约100~200nm,超薄夹层大幅减少对电子束的干扰,可清晰观察样品的原子排列情况,液相环境可实现原子级分辨。

3.经过特殊设计的芯片视窗形状,可避免氮化硅膜鼓起导致液层增厚而影响分辨率。


高安全性

1.市面常见的其他品牌液体样品杆,由于受自身液体池芯片设计方案制约,只能通过液体泵产生的巨大压力推动大流量液体流经样品台及芯片外围区域,有液体大量泄露的安全隐患。其液体主要靠扩散效应进入芯片中间的纳米孔道,芯片观察窗里并无真实流量流速控制。

2.采用纳流控zhuanli技术,通过压电微控系统进行流体微分控制,实现纳升级微量流体输送,原位纳流控系统及样品杆中冗余的液体量仅有微升级别,有效保证电镜安全。

3.采用高分子膜面接触密封技术,相比于o圈密封,增大了密封接触面积,有效减小渗漏风险。

4.采用超高温镀膜技术,芯片视窗区域的氮化硅膜具有耐高温低应力耐压耐腐蚀耐辐照等优点。


多场耦合技术

可在液相环境中实现光、电、热、流体多场耦合


优异的光学性能

1.一体式激光光源,集成紫外-可见-红外不同波段并输出特定波长激光,光信号强(最大强度不低于150mW/cm²),可快速连续调节光源强度,响应时间短(毫秒级)。

2.特殊结构设计,超低光损耗,能量稳定均匀。


智能化软件和自动化设备

1.人机分离,软件远程控制实验条件,全程自动记录实验细节数据,便于总结与回顾。

2.全流程配备精密自动化设备,协助人工操作,提高实验效率。


团队优势

1.团队带头人在原位液相TEM发展初期即参与研发并完善该方法。

2.独立设计原位芯片,掌握芯片核心工艺,拥有多项芯片zhuanli。

3.团队20余人从事原位液相TEM研究,可提供多个研究方向的原位实验技术支持。



技术参数

类别项目参数
基本参数杆体材质高强度钛合金

视窗膜厚标配20nm(可升级10nm)

倾转角α=±20°(实际范围取决于透射电镜和极靴型号)

液层厚度0-8uL/min液层厚度

适用电镜Thermo Fisher/FEI, JEOL, Hitachi

适用极靴ST, XT, T, BioT, HRP, HTP, CRP

(HR)TEM/STEM支持

(HR)EDS/EELS/SAED支持












应用案例


画板 1.png


Visualizing light-induced dynamic structural transformations of Au clusters-based photocatalyst via in situ TEM[J].

Nano Research, 2021, 14(8): 2805-2809.



液体光案例1.png

HRTEM images of Cu2O samples with different irradiated time: (a) 1 h, (b) 2 h, (c) 3 h, and schematic diagrams of (d)

Cu2O structure change under irradiation


液体光案例2.png

Modified TEM holder with an optical fiber through it: (a, c) schematic diagrams, (b) real photo, and liquid cell chip: (d) schematic diagram, (e) real photo

Real time imaging of photocatalytic active site formation during H2 evolution by in-situ TEM

Applied Catalysis B-Environmental 2021, 284, 119743.


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