Introduction to Analytical Electron Microscopy

تولد میکروسکوپ الکترونی تحلیلی (AEM) تا حدودی مبهم است. آیا این شناخت قدرت و توسعه STEM بود که تولد آن را نشان داد؟ آیا AEM با اتصال یک طیف سنج کریستالی به یک TEM معمولی متولد شد؟ یا با اولین تحلیل طیف از دست دادن الکترون زودتر متولد شد؟ بعید نیست که هر یک از این پیشرفت ها به تنهایی کافی بوده باشد و بسیاری دیگر (میکروپراش، EDS، ساخت میکروپرتو و غیره) وجود داشته اند که می توانند به همان اندازه ادعای حیاتی بودن برای ایجاد AEM واقعی داشته باشند. احتمالاً دقیق‌تر است که توسعه سریع کنونی را به امر بدیهی نسبت دهیم: ترکیبی از ایده‌هایی که زمان آن فرا رسیده است. شاید ردیابی تولد AEM دشوار باشد زیرا حتی تعیین دامنه واقعی آن همچنان محل بحث است. به عنوان مثال، موضوعات این کتاب، با وجود اینکه بسیار گسترده است، هنوز با توصیف کامل آنچه که بسیاری از آنها AEM می نامند، فاصله دارند. هنگامی که پرتوهای الکترونی با یک جامد برهم کنش می کنند، به خوبی شناخته شده است که تعداد گیج کننده ای از برهمکنش های احتمالی به دنبال دارد. میکروسکوپ الکترونی تحلیلی تلاش می‌کند تا از مزایای کمی و کیفی تا حد امکان از این برهم‌کنش‌ها استفاده کند و در عین حال توانایی تصویربرداری با وضوح بالا را حفظ کند. اگرچه ما در اینجا خود را به فیلم‌های شفاف الکترونی محدود می‌کنیم، اما بسیاری از مواردی که شرح داده شد در مورد نمونه‌های ضخیم نیز صدق می‌کند. جای تعجب نیست که سیگنال های همه تعاملات ممکن هنوز (و احتمالاً هرگز) به طور همزمان تحت شرایط بهینه به دست نمی آیند.

The birth of analytical electron microscopy (AEM) is somewhat obscure. Was it the recognition of the power and the development of STEM that signaled its birth? Was AEM born with the attachment of a crystal spectrometer to an otherwise conventional TEM? Or was it born earlier with the first analysis of electron loss spectra? It's not likely that any of these developments alone would have been sufficient and there have been many others (microdiffraction, EDS, microbeam fabrication, etc.) that could equally lay claim to being critical to the establishment of true AEM. It is probably more accurate to simply ascribe the present rapid development to the obvious: a combination of ideas whose time has come. Perhaps it is difficult to trace the birth of AEM simply because it remains a point of contention to even define its true scope. For example, the topics in this book, even though very broad, are still far from a complete description of what many call AEM. When electron beams interact with a solid it is well-known that a bewildering number of possible interactions follow. Analytical electron microscopy attempts to take full qualitative and quantitative advantage of as many of these interactions as possible while still preserving the capability of high resolution imaging. Although we restrict ourselves here to electron transparent films, much of what is described applies to thick specimens as well. Not surprisingly, signals from all possible interactions cannot yet (and probably never will) be attained simultaneously under optimum conditions.