利用开源硬件高真空烘焙系统量化并缓解透射电镜样品杆的污染
仪器与探测器
2020-07-15 v1 应用物理
摘要
碳氢化合物污染在高分辨和分析电子显微镜中是一个难题，其在电子辐照过程中会在表面沉积碳质层，可使精心制备的样品失效。样品厚度增加会因束展宽导致分辨率下降并伴随衬度损失。碳的大非弹性截面妨碍了准确的原子种类检测。氧和水分子在成像过程中通过化学蚀刻样品造成晶格损伤问题。这些对高分辨和谱学成像的限制要求使用配备干泵、洁净的高真空显微镜。在此，我们提出一种用于透射电子显微镜（TEM）样品杆的高真空歧管开源硬件设计，以减轻碳氢化合物和残余物种的暴露。我们定量表明TEM样品杆本身具有污染性并引入一系列不期望的化学物种。在我们的歧管中过夜存储可将污染物降低1-2个数量级，并促进真空恢复加快2-4倍。内置烘焙系统进一步将污染物分压降至低于 Torr（约为环境存储下的4个数量级下降），并减轻典型TEM实验中的单分子层吸附。我们确定，将装有样品的TEM样品杆进行烘焙是最优清洁方法。我们的高真空歧管设计以开源蓝图、零件清单和成本公开发布。
引用
@article{arxiv.2006.09343,
title = {Contamination of TEM Holders Quantified and Mitigated with Open-Hardware, High-Vacuum Bakeout System},
author = {Yin Min Goh and Jonathan Schwartz and Emily Rennich and Tao Ma and Bobby Kerns and Robert Hovden},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.09343},
year = {2020}
}