НИТУ 'МИСиС' Минобрнауки РФ TOKYO BOEKI База данных по материаловедению. Материалы XXI века
База данных по материаловедению. Материалы XXI века

1.3.2 Интерпретация изображения в ПЭМ

Еще одной проблемой в ПЭМ является то, что оно представляет нам плоское изображение объемных образцов, рассматриваемых на просвет. Наши глаза и мозг обычно воспринимает изображения в отраженном свете, но плохо приспособлен для интерпретации ПЭМ изображений, и поэтому следует быть осторожным в их интерпретации. Hayes иллюстрирует эту проблему с помощью изображения двух носорогов одновременно, так, что голова одного оказывается прикрепленной к задней части другого (рис 1.7). Таким образом, необходимо остерегайтесь артефактов, которые изобилуют в ПЭМ-изображениях.

Рисунок 1.7 - Фотография из двух носорогов сделанная так, что в проекции, они появляются как один двухголовый зверь. Такие артефакты проекции изображения в отраженном свете легко различимы человеческим глазом, но аналогичные артефакты в ПЭМ изображении легко можно принять за "реальные" детали.

Одним из аспектов данного недостатка (иногда называемого проекционным ограничением) является то, что вообще вся ПЭМ информация (изображение, картина дифракции, спектры) усреднена по толщине образца. Иными словами, единичное ПЭМ изображение не имеет чувствительности по глубине. Как уже отмечалось на рисунке 1.5 есть информация о верхней и нижней поверхностях тонкой пленки, но только не об одной из них конкретно. Таким образом, другие методы исследования, более чувствительные к поверхности и имеющие лучшее разрешение по глубине, такие как такие как полевая ионная микроскопия, сканирующая зондовая микроскопия, Оже-спектроскопия и Резерфордовское обратное рассеяние, являются необходимыми дополнительными методами, если вы хотите полностью охарактеризовать ваш образец.

Тем не менее, был достигнут определенный прогресс в преодолении этого ограничения, который был намного более серьезной проблемой для биологов, заинтересованных в форме сложных молекул, клеток и других природных структур. Таким образом, они изобрели метод электронной томографии, который использует комбинацию снимков, сделанных с разным наклоном для создания 3D-изображений, идентично, по принципу, более знакомому медицинскому методу компьютерной томографии, в которой используется сканирование с помощью рентгеновских лучей. В последнее время наблюдается быстрое улучшение конструкций держателя образца, чтобы позволяет полное вращение на 360°, в сочетании с легким сохранением данных и манипуляции, нанотехнологи начали использовать эту технику, для получения 3D=изображения сложных неорганических структур, таких как пористые материалы, содержащие частицы катализатора.