足球比赛结果的扫描透射电子显微镜开辟了一个新世界 研究

皮纳基·穆克吉 (Pinaki Mukherjee) 看着计算机上由扫描透射电子显微镜处理的图像。
皮纳基·穆克吉 (Pinaki Mukherjee) 看着计算机上由扫描透射电子显微镜处理的图像。
FEI 200kV Titan Themis 扫描透射电子显微镜是最新的扫描电子显微镜之一 足球比赛结果应用化学和形态分析实验室的工具 兵工厂。
×

足球比赛结果的新型扫描透射电子显微镜可让研究人员放大 以了解原子尺度的大局。

位于足球比赛结果南端一栋特制的砖砌建筑内 大学校园是FEI 200kV Titan Themis 扫描透射电子显微镜 (S-TEM)。该显微镜是密歇根州仅有的两个泰坦之一,能够成像 在原子尺度上,提供样品的化学信息,并且还可以操作 作为透射电子显微镜。

如此强大的工具是应用化学和形态学领域的最新工具之一 分析实验室的 (ACMAL) 军火库。

S-TEM 使用小于埃宽(小于原子)的电子束来创建 原子柱的数字图像,使研究人员能够看到原子如何结合和 给定样本的结构。斯蒂芬·哈克尼,材料科学教授, 将其比作俯视一堆透明的炮弹——非常小的炮弹。

在众多领域——材料科学与工程、化学、物理、地质学、 生物医学工程、机械工程等——S-TEM 提供了一种方法 了解影响材料、化学品和其他物质的原子级相互作用 在宏观层面上。分析 S-TEM 输出意味着放大最微小的细节 了解大局。 

Facebook Live:在原子层面上获得理解

足球比赛结果 S-TEM 设施的现场实验室参观。

镜头下的整个世界

足球比赛结果泰坦透镜下当前的一些项目包括:

  • 研究高温铝合金的显微组织。因为它的光 重量,铝为军事和运输部门提供了可能性。 了解铝合金原子在高温下的行为有助于科学家 与材料一起工作以强化它。轻型火箭将卫星送入 毕竟,轨道比重轨道更容易。
  • 制造更好的电池。哈克尼正在与金霸王电池合作,以改善 其铜顶电池系列中的材料使电池的使用寿命更长。 “[金霸王 对他们处理材料的方式感兴趣——有时它会以一种方式出现, 它有效,但有时以不同的方式出现却行不通。”哈克尼 说。 “他们想知道原子尺度上发生了什么,为什么它会起作用 在某些情况下,但在其他情况下则不然。”
  • 物理学教授 John Jaszczak 和副馆长 Christopher Stefano A.E. 希曼矿物博物馆,致力于了解某些矿物是如何形成的 亿万年——原子如何以有趣的方式粘在一起作为亿万年的证据 他们所经历的捏造。了解矿物结构使研究人员 合成制造它们的能力,这对社会有用(以及 不仅仅是舔石头的人)。 
金纳米粒子的原子图像。
从泰坦获得的金纳米粒子的第一张原子分辨率图像 足球比赛结果的忒弥斯扫描透射电子显微镜。

Pinaki Mukherjee 最近被聘为 S-TEM 专家。他获得了博士学位 在内布拉斯加大学林肯分校获得学士学位,在那里他首先研究传输电子 显微镜。他在罗格斯大学完成了博士后工作,并隶属于 与劳伦斯伯克利国家实验室国家电子显微镜中心合作。

Mukherjee 处理一些样本并校准显微镜,这非常重要 对温度变化和振动敏感,还培训教师和研究生 学生们学习如何操作泰坦。尽管他处理样品的速度比 最重要的是,他意识到显微镜的无限潜力。

S-TEM 分析的样品必须非常薄才能形成有用的图像 来自传输的电子,这需要一些专业知识。欧文·米尔斯,高级 研究工程师、科学家和 ACMAL 主任,是多种类型的专家 聚合物、生物材料、陶瓷和金属的样品制备和辅助 大多数用户都在开发有用的样本。

评论在典型实验中检查的材料尺寸非常小, Hackney 说:“30 年前,当我第一次来到密歇根理工学院时,Tom Courtney 教授 指出如果你把所有经过传输分析的材料 1985 年的电子显微镜或 S-TEM 将它们放在一起,你可能会制作头部 针的。不过,现在我认为这可能是整个图钉。”

世界就是一个舞台

“密歇根理工学院以实践型学校而闻名,”米尔斯说。 “我们想要训练 学生自己做工作,这样他们就可以出去在工业界做工作 或在其他学术机构。”

显微镜的一个关键功能是能够在原子水平上观察材料行为 分辨率,同时使原子受到各种刺激。样品可以放置在舞台上 升高温度,施加不同的电压,通过施加力使材料变形, 并允许检查液体环境中的材料行为。

X 射线化学图显示锂离子电池所用正极材料中铝和镍的分布。
 X 射线化学图显示正极中铝和镍的分布 用于锂离子电池的材料。

显微镜的另一个功能是创建材料的三维模型 使用电子断层扫描从各个角度检查样品。

S-TEM 设施也向其他机构的研究人员和科学家开放。 访问S-TEM 设施网站有关预订实验室进行样品处理的更多信息。

“这确实是一种只受我们想象力限制的工具,”米尔斯 说。 “显微镜本身就是进入新世界的门票。我们真的很幸运; 周围很少有这样的显微镜。”

足球比赛结果是一所 R1 公立研究型大学,成立于 1885 年,位于霍顿,拥有来自全球 60 多个国家的近 7,500 名学生。密歇根州旗舰科技大学的投资回报率一直名列全美最佳大学之列,提供超过 185 个本科毕业生科学技术、工程、计算机、林业、商业、健康专业、人文、数学、社会科学和艺术领域的学位课程。乡村校园距离密歇根州上半岛的苏必利尔湖仅数英里,提供全年户外探险的机会。

评论