Forskere udvikler elektronmikroskopi nær omgivende tryk fotoemission

En forskningsgruppe ledet af prof. Fu Qiang og prof. Bao Xinhe ved Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) ved det kinesiske videnskabsakademi (CAS) har udviklet elektronmikroskopi nær omgivende tryk fotoemission (AP-PEEM) med en indstillelig dyb -ultraviolet (DUV) laserkilde som excitationskilde.

De designede og konstruerede et to-trins accelererende elektrisk felt, et tre-trins differentialpumpesystem, og en prøvecelle nær omgivende tryk. PEEM -billeddannelse blev demonstreret på prøveoverflader i gasformige atmosfærer op til 1 mbar. Rumlig opløsning nåede 30 nm under betingelserne for nært omgivende tryk. I øvrigt, prøver kunne afkøles til 150 K eller opvarmes til 1000 K ved billeddannelse. Disse præstationer blev alle med succes demonstreret i laboratoriet på stedet i november 2019.

PEEM er en kraftfuld overfladebilledteknik til at studere dynamiske processer på faste overflader. I dag, alle PEEM-målinger skal udføres under ultrahøjvakuum (UHV) forhold, som giver et stort "trykgab" sammenlignet med reelle applikationer.

Det nyudviklede AP-PEEM kan arbejde under næsten realistiske arbejdsforhold, foreslår vigtige anvendelser i heterogen katalyse, energiomdannelsesenheder, miljøprocesser, og biologisk videnskab.

AP-PEEM er kombineret med den afstembare DUV-laserkilde udviklet af Technical Institute of Physics and Chemistry of CAS. Hele DUV-AP-PEEM-systemet blev udviklet og installeret i State Key Lab of Catalysis of DICP, kræver mere end fem år.