Введение

Энергетическая фильтрованная просвечивающая электронная микроскопия (EFTEM) – это метод, используемый в просвечивающей электронной микроскопии, в котором для формирования изображения или дифракционной картины используются только электроны с определенной кинетической энергией. Этот метод может применяться для проведения химического анализа образца совместно с дополнительными методами, такими как электронная кристаллография.

Принцип

Если очень тонкий образец освещается пучком электронов высокой энергии, то большинство электронов пройдет через образец, не испытывая препятствий, но некоторые будут взаимодействовать с образцом, рассеиваясь упруго или неупруго (фононное рассеяние, плазмонное рассеяние или ионизация внутренних оболочек). Неупругое рассеяние приводит к потере энергии и изменению импульса, причем в случае ионизации внутренних оболочек это характерно для элемента, присутствующего в образце. Если электронный луч, выходящий из образца, пропускается через магнитную призму, траектория электронов будет изменяться в зависимости от их энергии. Этот метод используется для формирования спектров в спектроскопии потерь энергии электронов (EELS), но также можно установить регулируемую щель, чтобы пропускать только электроны с определенным диапазоном энергий, и восстановить изображение, используя эти электроны на детекторе. Энергетическую щель можно настроить таким образом, чтобы пропускать только электроны, не потерявшие энергию, для формирования изображения. Это предотвращает вклад неупругого рассеяния в изображение и, следовательно, позволяет получить изображение с улучшенным контрастом. Настройка щели для пропускания только электронов, потерявших определенное количество энергии, позволяет получать изображения, чувствительные к элементам. Поскольку сигнал ионизации часто значительно слабее фонового сигнала, обычно необходимо получать несколько изображений при разных энергиях для устранения влияния фона. Наиболее простой метод известен как метод отношения скачка, при котором изображение, полученное с использованием электронов на энергии максимума пика поглощения, вызванного определенной ионизацией внутренней оболочки, делится на изображение, полученное непосредственно перед энергией ионизации. Часто требуется проводить перекрестную корреляцию изображений для компенсации относительного смещения образца между двумя изображениями. Более точные карты элементного состава можно получить, снимая серию изображений, что позволяет проводить количественный анализ и повышать точность картографирования при наличии нескольких элементов. Снимая серию изображений, также можно извлечь профиль EELS из отдельных элементов структуры.