TECNAI_F30场发射透射电镜操作规程.

TECNAIF30场发射透射电镜操作规程厦门大学F30透射电镜实验室2009年2月24日TECNAIF30透射电镜独特优点采用的场发射枪是肖脱基发射枪（将ZrO沉积在单晶W的〈100〉面上）。场发射枪电子源的单色性好，相干性高，信息分辨率高。场发射枪亮度高，束流大，电子束斑小。主要技术指标：Schottky场发射灯丝加速电压范围：50kV－300kVTEM放大倍数：60x－1000,000x点分辨率：0.20nm线分辨率：0.10nm信息分辨率：0.14nm最小束斑尺寸：0.3nm最大会聚角：12oSTEM放大倍数：50x－3000,000x（+8xzoom）STEM图像分辨率：0.17nm样品台最大倾角：40oEDX分析元素范围：5B－92U主要测试项目：明场像（BF）、暗场像（DF）高分辨像（HRTEM）能谱分析（EDX）选区电子衍射（SAED）透射扫描（STEM）透射扫描－能谱（STEM－EDX）中级用户F30透射电镜使用规则：1.严格遵守F30透射电镜实验室的安全管理规则。2.严格执行操作规程，不得擅自进行未经培训的操作步骤。3.所有测试均使用单倾样品杆，不得使用双倾样品杆。4.实验期间，不得授权他人进行操作。5.实验结束后，应认真填写仪器技术参数及运行记录，如实做好使用登记。6.遇到仪器设备有异常情况应立即停止实验，进行紧急处理，保护现场，报管理员处理，并做好仪器异常状况记录。7.实验前后应检查仪器设备的工作状况，确保其正常运行；检查实验器材完好无损。若实验前发现仪器异常或实验器材损坏应立即上报管理员，实验结束后汇报或者不报视为损坏仪器。8.实验者若因操作不当或者违规操作而造成的仪器损坏或故障由所在课题组承担相应的经济赔偿和违规处罚，如故意隐瞒事故者则给予更严肃处理。9.若发现实验者有严重违规行为，一经发现，立即取消电镜使用资格，并做相关违规处理。一、检查实验室安全及仪器运行状况1.检查仪器是否运行正常①查看仪器控制面板上的指示灯（正常情况为On灯灭，Off、Vac和HT灯亮）。②查看样品台的指示灯（正常情况指示灯不亮）。2.检查空调、冷却水机、空气压缩机、不间断电源及其他相关设备仪表的工作状况，确保其正常运行。3.检查实验器材（样品杆、镊子、杜瓦瓶、投影室视窗）是否有损坏。4.检查仪器使用日志。注意事项1.如果发现仪器或者实验记录有异常情况，须立即向仪器管理人员汇报，不得擅自处理。2.如果发现实验器材有损坏，应立即向仪器管理人员汇报。若实验结束后汇报，或者不报，视为损坏仪器。3.为造成不必要的麻烦，实验前请认真检查。二、登陆用户界面（UserInterface）1.在登陆界面输入用户名和密码。2.启动主程序TecnaiUserInterface(一般不用此操作）。3.再次检查仪器是否处于正常状况。①确认ColumnValvesClosed按钮处于关闭状态（黄色）。②查看vacuum值是否正常。③查看样品台位置是否正常。注意事项1.Vacuum中，Status显示为COL.VALVES，Gun的真空值必须为1，Column值必须为15-16，camera值小于40。2.如果出现红色，数值为99，说明仪器真空破坏，不得进行实验。3.HighTention必须为黄色，数值为300kV。4.无报警符号出现。5.若样品位置X，Y，Z，A，B不为0，需要进行归零，如果样品位置偏移较多，立即汇报。6.凡出现非正常状况，应立即停止实验，联系管理员，并做相关记录。三、装液氮1.将投影室视窗用挡板挡住。2.戴上手套，将液氮小心地倒入杜瓦瓶中（不要装满），慢慢将铜辫伸入杜瓦瓶中，并将杜瓦瓶安置在支架上。3.将瓶中的液氮装满，并盖上盖子。4.往能谱罐中加满液氮（一般不用此操作）。注意事项1.操作前应将投影室视窗用挡板挡住，以确保液氮不会溅落到上面。如果液氮溅落到视窗上，可能引起玻璃破裂，将会对实验者造成巨大的危害。2.操作中，杜瓦瓶中的液氮遇热沸腾，所以刚开始液氮不要装得太满，以免液氮溅出伤人。3.应确保杜瓦瓶中有足够的液氮，因此每隔3-4个小时应该加满液氮一次，一般为8：00，11：30，14：30，17：30，21：00。四、装样品1.选择单倾样品杆，取下前端套筒。2.检查样品杆尖端以及夹具是清洁干燥的。3.保持一只手顶在样品杆的末端，确保它不会移出套管。4.将（套管支持架上其中一个孔中的）工具插入到夹子前面的孔中，然后提起夹子到最大可能的角度。5.将样品正面朝下，放在样品杆尖端圆形的凹槽处。6.用工具把夹子小心地降到样品之上，并确保样品保持在正确位置。样品安全夹子必须小心地放低，否则，样品和夹子会被损伤。7.将样品杆旋转180o，轻敲套管，确保样品不会掉落。注意事项1.样品杆属于仪器中极为精细的部件，需要小心操作。绝对不能用手触摸样品杆。2.绝对不要在单倾样品杆上安装磁性样品。通常夹子力量不够大，不足以防止样品在受到物镜磁场作用下飞出并粘在物镜极靴上。3.样品杆的夹子应小心提起和放下，否则容易损坏样品杆。4.装好样品一定要确定样品在凹槽处，并且不会掉落。五、进样（单倾样品杆）1.再次确认样品的x，y，z，A，B五个坐标近似为零。如果不为零，点击Holder进行归零。2.确认样品台的红灯熄灭（如果红灯是亮的，应点击Holder，这时红灯就会熄灭）。3.手拿样品杆，将限位突针对准Close标线，沿轴线平行将样品杆小心插入，向内滑动样品杆直到遇到阻挡。样品预抽室开始预抽，样品台的红灯亮，预抽开始。4.此时，样品杆不能旋转。若样品杆能够旋转，说明样品杆没有进到位，应慢慢把样品杆向左、右稍微转动直到完全进到位。进样视频5.此时在UserInterface界面中，TurboOn按钮变为橙色，ColumnValvesClosed不可点击，VacuumOverview中显示出预抽时间。6.选择singletilt样品杆类型，点击回车符确认。7.预抽时间结束后，样品台红灯熄灭，就可以进样。8.手握样品杆末端，绕轴逆时针旋转样品杆120o，将样品杆的销钉对准样品台的圆孔。9.在真空吸力的作用下，手握样品杆将其送到底（要轻拿轻送，避免样品杆撞击样品台，装好后轻敲样品杆后座，确保到位）。10.点击TurboOn，将涡轮泵关闭。等待镜筒真空下降至15。注意事项1.如果对样品杆或全自动样品台的任何手动操作需要相当的力，则表明某些地方出了问题。永远不需要使过大的力来操作，否则将导致样品杆或全自动样品台的损坏。2.一旦样品杆完全进入，小心地用一个手指轻敲几下样品杆的帽帮助样品杆嵌入位置从而提高其稳定性。3.样品台的红灯亮起的时候不能够进样，必须等红灯熄灭后才能操作。4.如果在进样的过程中，发现column的真空值突然变为99，说明真空被破坏，应立即与管理员联系。六、用户界面1.轨迹球：电子束平移2.Intensity：改变光强度3.L1：抬起或放下荧光屏（也可以用镜筒旁边的按钮）4.atilt：增大或减小样品台的a倾转5.btilt：增大或减小样品台的b倾转（只对双倾台）6.MultifunctionX：多功能键左控制面板1.轨迹球：移动样品2.Eucentricfocus：设置物镜到共心高度3.Z-axis：改变样品台的Z位置4.Magnification：放大倍数5.Focusstep：改变聚焦变化步长6.Focus：改变聚焦7.MultifunctionY：多功能键8.Diffraction：衍射钮右控制面板七、启动场发射枪电流1.点击Operate按钮使其变黄，场发射枪的引出电压会加至3800v。2.仪器参数灯丝析出电压3800v，束流32mA。八、启动软件1.在电脑快速启动栏中，前四个图标分别为TecnaiUserInterface、DigitalMicrograph、ESVision.exe、RTEM。2.TecnaiUserInterface为主程序，通常已经启动。3.DigitalMicrograph为拍摄软件，进行形貌观测时必须打开此软件。4.ESVision.exe和RTEM为能谱分析软件，只有进行能谱分析的时候才需要运行。九、图片的保存设置1.点击DigitalMicrograph窗口中的图标12.在SaveNumbered（图标2）中点击Browse（图标3）选择目录3.将NextIndex（图标4）中的序号改为1，点击OK。4.分别点击ImageInfo（图标5）、GlobalInfo（图标7）修改文件名称。十、开启阀门1.等待系统真空Column真空值小于16，可开启阀门。2.开启阀门：点击Col.ValvesClosed按钮，使其变灰。此时Status显示Ready。3.若在软件右下方，选择VacuumOverview视窗，可以发现，该操作可以使V7和V4阀门同时开启。注意事项1.阀门打开之后，就可以在投影室视窗中看到光斑。2.如果没有看到光斑，可以按顺序进行如下操作找到光斑：①将放大倍数（Magnification）缩小至5200x。②将光路（Intensity）发散。③移动样品。3.若仍没有找到样品，请及时联系管理员。十一、设置共心高度1.移动轨迹球找到样品观察区域。2.在10kx以上的放大倍数下。3.按操作面板上EucentricFocus按钮。4.调Z－axis使影象聚焦到衬度最小（一般情况此操作使Z轴数值为负值）。十二、调节聚光镜像散用Intensity调节光强度。若发现光斑不是同心收缩（即光斑不圆），则需要调节聚光镜像散。在CCD的Stigmator菜单中激活Condenser按钮，使之变为黄色。用多功能键（MF）将光斑调圆。最后点击None确定。十三、形貌观察及照片获得1.用轨迹球选择样品感兴趣的区域。2.用Magnification旋钮选择合适的放大倍数，并将光发散至满屏。3.用Focus按钮选择合适的步长。4.粗调至样品衬度最小。5.按L1或者镜筒左边按钮，将大荧光屏抬起。6.点击search进行图像扫描7.调焦距，细调至最佳聚焦值8.点击Acquire进行拍照9.保存图片注意事项1.用轨迹球找样品时，若听到报警声，同时屏幕显示OutofRange，表明样品处于边界位置，需往相反方向移动。2.由于高分辨像对样品的稳定性要求较高，所以若需要拍摄高分辨像需要让样品稳定，一般需要稳定半个小时以上。3.在search中的stage可以添加当前位置坐标，并能够随时调用。①由于这种定位功能的偏差在几百个纳米，因此，这种方法不适合在太高倍数下使用。②若样品的位置处于边界，请不要存储和调用，因为这有可能使样品在移动的过程中卡住，具有一定的危险性。Focus和FocusStep1.focus钮包含两个旋钮，下面的旋钮控制focusstep，focusstep的数值小为细调，大为粗调。一般形貌拍摄选择step2为细调，step3为粗调。该数值能够在软件的正下方观察到。2.focus钮上面的旋钮控制Defocus，顺时针旋转旋钮，Defocus值增大，逆时针Defocus值减小。3.Defocus值增大，图像趋于过焦（样品边缘产生黑边）；减小，图像趋于欠焦（样品边缘产生亮边）。4.最佳聚焦点：图像略微欠焦。十四、调节物镜像散1.拍摄高分辨像时，需要调节物镜像散。2.在样品的附近选择一块非晶区域3.在process中选择liveFFT4.点击CCD－Stigmator中的Objective按钮5.利用多功能旋钮将FFT中的图形调圆。十五、能谱分析EDX1.在快速启动栏中，先后打开ESVision.exe和RTEM程序2.确定物镜光栏已经退出3.在RTEMControl界面中点IN，此时EDX探头将会伸入。4.在主程序中选择EDX菜单，点击view，进行谱峰浏览。5.判断EDX各项指数正常，谱图中需要的元素能够出现谱峰。6.一切正常，则可点击Acquire开始做能谱分析。再次点击Acquire停止分析。注意事项1.counts/s值最好大于800。2.Deadtime的