动态透射电子显微镜-小型、快速和高对比度

由于目前美国科学家研发出了一种用于动态透射电子显微镜（DTEMs）的新显像模式，微量催化剂材料所能够参与的各种各样的超快物理和化学进程现在可以更精确地得到显示。“我集团研发了一种用于DTEM的暗场成像模式，该模式是到目前为止实现的最高水平组合纳米分子空间和瞬时分辨率成像”本著作的主要作者University of California (Davis)的Daniel Masiel如是说。根据Masiel所说环形暗场DTEM（ADF-DTEM）首次实现了在纳秒时间内对纳米线生长、催化剂中毒和奥斯特瓦尔德成熟等过程进行直接时间分辨观测。

DTEM是一种透射电子显微镜，在经过改造后，DTEM中加入了一个激光驱动光电阴极，该光电阴极可在仅为15纳秒的时间内生成单强脉冲。尽管该仪器具有通过实现直接的高空间和瞬时分辨率成像，对纳米颗粒催化剂动态特性进行观测的潜能，可获得的用于分散纳米颗粒样本的信号背景比的有限性，使得难以在最佳分辨率下进行此等研究。为了克服这些限制，Masiel及其同事们装配了一种允许通过三倍增加信号背景比获得图像的环形物镜光圈。此种环形暗场成像模式提高了在15纳秒脉冲电子镜像中可获得的对比度，并且使得可以观测到直径小到30纳米的颗粒（参见图片：在15纳秒时间分比率时，分散在一层多孔碳膜上的微小金颗粒单拍脉冲暗场 DTEM镜像）

相干光衍射成像（使用相干X射线）或现场TEM等其他技术提供了直接成像数据，但是牺牲了空间或瞬时分辨率。研究人员说：ADF-DTEM就不存在这种问题，并且他们确信这种新方法将在重要的研究领域得到应用。“通过在纳秒时间间隔内，实现科学界对纳米级系统的表现进行直接的试验洞察，ADF- DTEM承诺，将为工程师和科学家提供一种对目前和将来一些最关键能源技术核心系统进行探索的有力方式。”，Masiel说道。