エネルギーフィルター透過型電子顕微鏡

エネルギーフィルタ透過型電子顕微鏡( EFTEM ) は、透過型電子顕微鏡で使用される技術であり、特定の運動エネルギーの電子のみを使用して画像または回折パターンを形成します。この技術は、電子結晶構造解析などの補完的な技術と組み合わせてサンプルの化学分析を支援するために使用できます。

非常に薄いサンプルに高エネルギー電子ビームを照射すると、電子の大部分は妨げられることなくサンプルを通過しますが、一部の電子はサンプルと相互作用し、弾性散乱または非弾性散乱（フォノン散乱、プラズモン散乱、または内殻イオン化）を起こします。非弾性散乱はエネルギーの損失と運動量の変化の両方を引き起こし、内殻イオン化の場合はサンプル内の元素の特性になります。

サンプルから出た電子ビームを磁気プリズムに通すと、電子の飛行経路はエネルギーに応じて変化します。この技術は電子エネルギー損失分光法(EELS) でスペクトルを形成するために使用されますが、調整可能なスリットを配置して特定のエネルギー範囲の電子のみを通過させ、これらの電子を使用して検出器上で画像を再形成することもできます。

エネルギースリットは、エネルギーを失っていない電子のみが通過して画像を形成するように調整できます。これにより、非弾性散乱が画像に寄与するのを防ぎ、コントラストが強化された画像を生成します。

特定の量のエネルギーを失った電子のみを通過させるようにスリットを調整すると、元素感度の高い画像を取得できます。イオン化信号はバックグラウンド信号よりも大幅に小さいことが多いため、バックグラウンド効果を除去するには、通常、さまざまなエネルギーで複数の画像を取得する必要があります。最も簡単な方法はジャンプ比法と呼ばれ、特定の内殻イオン化によって生じる吸収ピークの最大エネルギーの電子を使用して記録された画像を、イオン化エネルギーの直前に記録された画像で割ります。2 つの画像間のサンプルの相対的なドリフトを補正するために、画像を相互相関させる必要があることがよくあります。

一連の画像を撮影することで、改善された元素マップが得られ、定量分析が可能になり、複数の元素が関係する場合のマッピングの精度が向上します。一連の画像を撮影することで、特定の特徴から EELS プロファイルを抽出することもできます。

• 透過型電子顕微鏡

• Williams DB、Carter CB (1996)。透過型電子顕微鏡法：材料科学の教科書。Kluwer Academic / Plenum Publishers。ISBN 0-306-45324-X。
• Channing. C. Ahn 編 (2004)。材料科学における透過型電子エネルギー損失分光法と EELS ATLAS。Wiley - VHC。ISBN 3-527-40565-8。
• F. Hofer、P. Warbichler、W. Grogger、「電子分光イメージングによる固体中のナノメートルサイズの析出物のイメージング」、Ultramicroscopy、第 59 巻、第 1 ～ 4 号、1995 年 7 月、15 ～ 31 ページ。

• EFTEMイメージングモード カールツァイス
• コーネル大学のEELS微細構造指紋データベース