Skenovací elektronová mikroskopie a metody mikrosvazkové analýzy

Garant předmětu:

Jaromír Kopeček

Přednášející:

Jaromír Kopeček

Cvičící:

Jaromír Kopeček

Předmět zajišťuje:

katedra inženýrství pevných látek

Anotace:

Cílem přednášky je seznámit studenty s prací na skenovacím elektronovém mikroskopu (SEM) a možnostmi svazkových analytických metod, které jsou na takových zařízeních dostupné. S ohledem na fyzikální principy budou rozebrány metody zobrazení, analytické metody dostupné na SEM a postupy při přípravě vzorků.

Student by měl být schopen se snadno zaškolit na konkrétním přístroji, po nezbytném praktickém výcviku si připravit vzorek a vybrat správnou techniku pro řešení konkrétního problému, ale i všeobecně se orientovat v dostupné experimentální technice.

Požadavky:

Předmět navazuje na základní znalosti ze struktury pevných látek a fyziky.

Osnova přednášek:

1.Elektronová mikroskopie, historie a konstrukce přístroje

2.Elektronová optika, tvorba obrazu a detekce signálu

3.Techniky pozorování nevodivých vzorků ? nízkonapěťová a nízkovakuová mikroskopie

4.Generace charakteristického rentgenového záření a jeho spektroskopie, detektory, oblasti detekce

5.Energiově-disperzní spektroskopie (EDS), zpracování spektra a vyhodnocení složení

6.Vlnově disperzní spektroskopie (WDS), Rentgenová fluorescence (?-XRF)

7.Rozptyl zpět rozptýlených elektronů (EBSD) ? Kikuchiho linie, zpracování signálu, Houghova transformace

8.Reálná struktura krystalů pomocí EBSD, kombinované mapování EDS/EBSD, HR-EBSD pomocí autokorelačního srovnávání Kikuchiho obrazců, kanálování (ECP)

9.Katodoluminiscence (CL), metody založené na měření proudu ? electron beam induced current (EBIC), integrace AFM do SEM

10.Fokusovaný iontový svazek (FIB) integrovaný do SEM, konstrukce přístroje, základní techniky, kombinované techniky ? 3D rekonstrukce

11.Kombinované experimenty v komoře SEM ? in-situ stolky, deformační a teplotní experiment

12.Příprava vzorků ? konvenční metalografie broušením a leštěním, elektrochemické leštění, iontová příprava povrchů

Osnova cvičení:

Předmět neobsahuje cvičení

Cíle studia:

Znalosti:

Cílem přednášky je seznámit studenty s prací na skenovacím elektronovém mikroskopu (SEM) a možnostmi svazkových analytických metod, které jsou na takových zařízeních dostupné. S ohledem na fyzikální principy budou rozebrány metody zobrazení, analytické metody dostupné na SEM a postupy při přípravě vzorků.

Dovednosti:

Student by měl být schopen se snadno zaškolit na konkrétním přístroji, po nezbytném praktickém výcviku si připravit vzorek a vybrat správnou techniku pro řešení konkrétního problému, ale i všeobecně se orientovat v dostupné experimentální technice.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

Scanning Electron Microscopy Physics of Image Formation and Microanalysis, Ludwig Reimer, ISBN: 978-3-642-08372-3 Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1985, 1998

Doporučená literatura:

Scanning Electron Microscopy and X-Ray Microanalysis, J. I. Goldstein, D. E. Newbury, P. Echlin, D. C. Joy, A. D. Romig Jr., Ch. E. Lifshin, ISBN-13: 978-0306472923, Plenum Press, New York, 1992, 1981

Handbook of Sample Preparation for Scanning Electron Microscopy and X-Ray Microanalysis - Patrick Echlin, ISBN: 0387857303, Springer Science+Business Media, LLC 2009

Electron Backscatter Diffraction in Materials Science,

Adam J. Schwartz, Mukul Kumar, Brent L. Adams, David P. Field, 2nd Edition, ISBN 978-0-387-88135-5, Springer Science+Business Media, LLC 2009

Introduction to Focused Ion Beams Instrumentation, Theory, Techniques and Practice, Lucille A. Giannuzzi , Fred A. Stevie, ISBN: 0-387-23116-1, Springer Science + Business Media, Inc., 2005

Zkoumání látek elektronovým paprskem, V. Hulínsky, K. Jurek, SNTL, Praha 1982

Úvod do transmisní elektronové mikroskopie, Miroslav Karlík, ISBN: 978-80-0104-729-3, ČVUT, Praha, 2011

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Fyzikální elektronika - Fotonika (volitelný předmět)
• Inženýrství pevných látek (volitelný předmět)