Analytics an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Karteikarten und Zusammenfassungen für Analytics an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

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Crystal Lattice

lattice:


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Crystal Lattice


unit cell:


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Crystal Lattice


periodic structure:

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Why do we need TEM?

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Bias means?

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Assumption: cold FEG emitter at 100 KeV -> possibility to put 1 nA into a spot
size of 1 nm at a maximum
(Converting to units of power (1 Watt = 1 J/s))
Energy of the electron beam in such a small area:

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Name 6 gun characterisitics

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Thermonic sources:


FEG sources:


the smaller the delta E (energy spread):

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Use of monochromator


and two draw backs

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Is brightness equal to intensity?

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Brightness is it how many electrons?

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Brigthness at 300kV for FEG and LaB6:

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Analytics

Crystal Lattice

lattice:


lattice: determined by lattice vectors and angles

Analytics

Crystal Lattice


unit cell:


unit cell: parallel sided region from which the entire crystal can be constructed by purely translational displacements

Analytics

Crystal Lattice


periodic structure:

periodic structure: infinitiv repitation of unit cell

Analytics

Why do we need TEM?

Structural informations

Chemical informations

Reconstruction of 3-dimensional objects

ACOM: Automated Crystal Oriantation Mapping

In situ heating experiments

Analytics

Bias means?

Als Bias ([ˈbaiəs], engl.) bezeichnet man in der elektronischen Schaltungstechnik eine konstante, einseitige Größe, wie eine elektrische Spannung oder elektrischen Strom, die gezielt dem elektrischen Signal überlagert wird. 


In electronics, biasing is the setting of initial operating conditions (current and voltage) of an active device in an amplifier. Many electronic devices, such as diodes, transistors and vacuum tubes, whose function is processing time-varying (AC) signals, also require a steady (DC) current or voltage at their terminals to operate correctly. This current or voltage is a bias. The AC signal applied to them is superpositioned on this DC bias current or voltage. 

The operating point of a device, also known as bias point, quiescent point, or Q-point, is the DC voltage or current at a specified terminal of an active device (a transistor or vacuum tube) with no input signal applied. A bias circuit is a portion of the device's circuit which supplies this steady current or voltage. 

Analytics

Assumption: cold FEG emitter at 100 KeV -> possibility to put 1 nA into a spot
size of 1 nm at a maximum
(Converting to units of power (1 Watt = 1 J/s))
Energy of the electron beam in such a small area:

Energy of the electron beam in such a small area: almost 150 MW/mm^2
For comparison: Output of typical electric power generating turbine
->about 600 MW.
Be careful with exposure time and beam damage to the sample!

Analytics

Name 6 gun characterisitics

• Energy spread
• Brightness
• Emission Current
• Coherency
• The saturation point (thermonic gun)
• Life time

Analytics

Thermonic sources:


FEG sources:


the smaller the delta E (energy spread):

Thermonic sources: ΔE~ 1-2 eV.

FEG sources: ΔE ~0.2-0.7 eV.

The smaller the ΔE, the better the energy
resolution
-->Important for EELS



Analytics

Use of monochromator


and two draw backs

better resolution


reduction in brightness is theoretically
unavoidable in a monochromated
illumination system -->
monochromators drawbacks:
low beam current
enlarged probe size


Analytics

Is brightness equal to intensity?

NO

Analytics

Brightness is it how many electrons?

Not how many electrons, but how many electrons go in the right direction



Analytics

Brigthness at 300kV for FEG and LaB6:

FEG: beam current at 1 nm size spot is from 0.6 nA to 1 nA
• LaB6: beam current at 1 nm size spot is from 5 pA to 10 pA
→ Brightness of a FEG is about 100 times higher than a LaB6

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