Nieuws

FEI zet resolutierecord op 0,5 ångström

Alexander Pil
Leestijd: 3 minuten

Het Eindhovense FEI heeft een elektronenmicroscoop gebouwd die structuren zichtbaar maakt tot 0,5 ångström. De Nederlandse vestiging van de Amerikaanse apparatenbouwer werkte daarbij samen met het Duitse Ceos uit Heidelberg en vier laboratoria die gelieerd zijn aan het Amerikaanse ministerie van Energie. FEI zegt dat het met de Transmission electron aberration-corrected microscope (Team) mogelijk is om te onderzoeken hoe atomen georganiseerd zijn in een materiaal, hoe kristallen groeien en hoe ze reageren op invloeden van buitenaf. De doorbraak is behaald dankzij de inzet van zowel Tem- (transmissie-elektronenmicroscoop) als Stem- (scanning transmissie-elektronenmicroscoop) technieken.

FEI en zijn partners baseerden het nieuwe instrument op de Titan S/Tem-technologie. Stabilisering was de grootste uitdaging. ’Op ångströmschaal heb je last van alle mogelijke trillingen‘, zegt Mike Stekelenburg, directeur van de FEI‘s Tem-productgroep. ’Geluid, vibraties van de waterkoeling of uit de omgeving en elektromagnetische velden van elektronica. Op dit niveau kunnen ze allemaal roet in het eten gooien.‘ De eerste verbetering was dan ook redelijk rechttoe rechtaan. De Eindhovense technici bouwden een zware geluiddempende kast om de microscoop heen.

Interessanter is de gestabiliseerde elektronica. Stekelenburg: ’Iedere elektronische schakeling vertoont lichte variaties in de stroom. Dat is inherent aan elektronica en meestal ook niet zo erg. De lenzen van de microscoop besturen we echter ook met elektronische componenten. Stroomschommelingen zijn daar ontoelaatbaar.‘ FEI gebruikte Spice-achtige simulatietools om de schakeling te onderzoeken. ’We hebben gezocht naar de limieten van de elektronica en hebben die verschoven. We zijn nu zover dat de stroomvariaties nooit groter zijn dan een tienmiljoenste van het signaal. De hoogspanning van de microscoop, die we gebruiken om de elektronen te versnellen, varieert met slechts 20 millivolt op een waarde van 300 duizend volt.‘

This article is exclusively available to premium members of Bits&Chips. Already a premium member? Please log in. Not yet a premium member? Become one and enjoy all the benefits.

Login

Related content