新型可照光臨場濕室電鏡之開發與觀測

Light Induced In-Situ Observation Technology in EM

林千儷

指導教授 ： 陳福榮

國立清華大學/原子科學院/工程與系統科學系/碩士(2014年)

摘要

電子顯微鏡具有高解析度、表面成分分析等優勢，在過去顯微鏡技術往往帶動科技之發展，因此本實驗開發搭載光源系統之電子顯微鏡，使光誘發反應得以進行奈米尺度下的臨場觀測，並期望藉由此觀測技術深入分析及提升各種能源之利用效率，以發展永續能源。由於電子顯微鏡腔體內需保持高度真空，如此可觀測樣品便會受到限制，故本實驗利用清華大學工程與系統科學系Tsu-wei Huang博士所提出微型化濕室環境腔體概念，將液體與氣體密封於腔體元件內，使更多溼室反應得以觀測。而本實驗設計出兩種引光系統-發光二極體光源設計系統(LED-based holder design)與光纖管導入光束系統(fiber-based system)，根據兩種系統之優勢，分別應用於Hitachi TM-1000掃描式電子顯微鏡與JEM-2010穿透式電子顯微鏡，並針對JEM-2010穿透式電子顯微鏡的空間設計其專屬偵測光強度偵測器，其結果顯示約有0.5 W/cm2之能量
本實驗將此臨場光反應觀測技術應用於光誘發沉積現象之觀察，其結果顯示，在未啟動光源前， SEM影像並沒有任何改變，其EDS元素分析也無白金之訊號，而開啟光束後，可看出SEM影像中有未知物隨時間漸成長，針對該區之二氧化鈦做更深入的分析，發現該區之二氧化鈦TEM影像上有許多黑色顆粒，根據其成分分析( EDS spectrum )可看到明顯的白金訊號，更進一步作EDS mapping後，發現TEM影像較深處與 Pt元素mapping圖形是可重疊的，因此證明本實驗所開發之新型觀測技術已可成功地進行瞬時光反應之臨場觀測。

關鍵字

臨場觀測 ； 電子顯微鏡 ； 光誘發反應 ； 濕室觀察 ； 二氧化鈦

參考文獻

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