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透射电镜原位加热样品杆的原理、应用和优势介绍

更新时间:2023-08-02    浏览量:1008
   透射电镜原位加热样品杆是一种可用于原位透射电镜表征的实验装置,它可以在透射电镜中将样品升至一定的高温,然后利用透射电镜的高分辨率优势研究材料的结构和性质。其原理和应用如下:
 
  原理:
  1.当前比较流行的原位加热样品杆是基于MEMS芯片的样品杆,用户可以在样品杆杆头放置一个通过微纳加工工艺加工的MEMS芯片,通常MEMS芯片的中间有一层非晶的氮化硅支撑膜,膜上有加热丝,可以将样品加热至1200℃的高温。
 
  应用:
  1.结构研究:可以在高温条件下研究材料的结构变化。通过观察材料在不同温度下的原子排列、晶体形态等变化,可以了解材料的相变、晶格缺陷等信息。
 
  2.化学反应:可以应用于研究化学反应的动力学过程。通过控制样品杆的温度,可以模拟和研究化学反应在不同温度下的反应速率、产物形成等情况。
 
  3.界面性质:透射电镜原位加热样品杆还可以用来研究界面的性质。通过在不同温度下观察材料表面或界面的结构和变化,可以了解材料的晶界、彼此之间的相互作用等信息。
 
  基于MEMS加热芯片的加热样品杆相对传统的坩埚型加热杆有以下优势:
  1.高温控制能力:可以快速、精确地加热样品,并提供广泛的温度范围选择。这使得研究人员和工程师能够在不同的温度条件下进行实验和生产。
 
  2.稳定性:氮化硅通常会采用低应力氮化硅膜,具有良好的耐高温性能和较小的热膨胀系数,能够在长时间运行中保持稳定的加热效果,从而提高实验和生产的可靠性。
 
  3.灵活性:通常具有可调节的温度和加热速率,可以根据具体需求进行灵活调整。这种灵活性使其适用于不同类型的实验和生产过程。
 
  透射电镜原位加热样品杆提供了一种研究材料在高温条件下结构和性质变化的方法,对材料科学和化学领域的研究具有重要意义。

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