徹底科学：電子顕微鏡用キャリアメッシュ（銅メッシュ）の紹介、種類と用途
電子顕微鏡は、物質の内部構造や組成をミクロのスケールで観察できる、物質分析のための重要なツールである。電子顕微鏡用キャリアメッシュは、透過型電子顕微鏡用の試料を作製するための重要なビークルとして重要な役割を果たしている。したがって、TEMキャリアの基本的な概念、分類方法、調製工程を理解することは、TEM実験を成功させ、分析データの精度を高める上で重要な役割を果たします。
電子顕微鏡キャリアネットワークの基本概念
TEM観察時に試料を支持・保持することを主な目的とし、TEM観察時に試料を安定させる。
キャリアメッシュに空いた穴から電子ビームを透過させ、試料を観察する。観察する試料のニーズに応じて、高分子膜や炭素膜をメッシュに担持させてキャリア膜（支持膜）を作り、表面に膜がないメッシュを「ベアメッシュ」と呼ぶ。
電子顕微鏡キャリアネットワークの種類
透過型電子顕微鏡用ネットの分類には、メッシュの形状や構造、メッシュの大きさ、メッシュの材質、特殊なネットなど、さまざまな方法がある。
メッシュ形状構造
キャリアメッシュの孔の形状と構造は、試料の調製と観察に大きな影響を与える。一般的な孔形状は丸孔ベアメッシュと角孔ベアメッシュの2種類で、角孔ベアメッシュの方が規則的な孔構造を持ち、孔径が小さいため、より良好な試料作製・観察結果が得られます。さらに、キャリアメッシュの孔形状は、開口部、台形、その他の不規則な孔形状など、実際のニーズに合わせて設計することもできる。
メッシュサイズ
メッシュサイズとは、キャリアメッシュの穴の大きさと数のことで、さまざまなサンプルの調製と観察に異なる意味を持つ。孔径が小さいほど空間分解能が高く、画像の細部まで観察できるが、試料の大きさや形状が制限されることもある。一般的に50メッシュから2000メッシュの範囲に分類され、開口サイズは800μmから6.5μmの範囲になります。 一般的に使用されるメッシュサイズは、ほとんどの透過型電子顕微鏡サンプルの前処理と観察の要件を満たす適切な穴サイズと空間分解能を持つ100〜200メッシュです。
キャリアメッシュ素材
キャリアメッシュの材質は、試料の調製と観察に重要な影響を与える。材質によって、導電性、強度、安定性などの特性が異なる。例えば、銅は導電性と強度に優れた一般的に使用される担体材料ですが、特定の実験条件下ではニッケル、モリブデン、金、チタン、アルミニウムなどの他の材料が必要になる場合があります。
キャリアメッシュの材質は、試料の調製と観察に重要な影響を与える。材質によって、導電性、強度、安定性などの特性が異なる。例えば、銅は導電性と強度に優れた一般的に使用される担体材料ですが、特定の実験条件下ではニッケル、モリブデン、金、チタン、アルミニウムなどの他の材料が必要になる場合があります。
特殊アプリケーション・キャリア・ネットワーク
ストーカーネットワーク
ハンドル付きネットとは、ハンドルやグリップが付いたネットのこと。ハンドルはネットの操作や移動に使用される。ハンドル付きネットは、ネット部分との接触を避けるため、実験室や製造現場、特にサンプルの前処理や加工において幅広く使用されている。
デュプレックス・キャリア・ネットワーク
デュプレックス・キャリア・スクリーンは、フォールド・キャリア・スクリーンとも呼ばれ、従来のキャリア・スクリーンの表面に付着しにくく、2枚のキャリア・スクリーンで挟む必要がある素材や、粒子の大きな素材に適しています。薄い金属箔の固定に最適です。2枚のキャリアのメッシュサイズを変えることができます。
集束イオンビームキャリアネットワーク（リフトアウトグリッド）
集束イオンビームは、FIBまたはSEM/FIBシステムによるミリングを受けるTEMキャリアネットワークです。
キャリアネットワークの調整
座標グリッドとは、キャリアグリッドに刻まれた文字や番号のことで、グリッド上のサンプルの位置を示すことで、サンプルの位置を容易に特定することができます。試料の前処理や観察の過程で重要であり、試料の前処理や観察における誤差や不確実性を減らすことができます。また、座標グリッドを使用することで、観察を損なうことなくデジタル画像処理と位置決めを行うことができ、実験の精度と再現性が向上します。
電子顕微鏡キャリアネットワークの種類
透過型電子顕微鏡を搭載したネットワークは、材料科学、生物学、ナノテクノロジーなど幅広い用途で使用されている。
材料科学透過型電子顕微鏡(TEM)用グリッドは、様々な材料の微細構造と形態の準備と観察に使用できます。均一なサイズと形状の試料を準備し、TEMで観察・分析できるよう、十分な支持と固定が可能です。さらに、電子ビームエッチングや化学エッチングなどの特定の実験ニーズに合わせて、さまざまなタイプやサイズのTEMマウントを使用することができます。
生物学透過型電子顕微鏡のキャリアネットワークも非常に重要な役割を果たしている。生体試料は、TEMで観察するために、しばしば非常に薄い切片にスライスまたは切断する必要があります。これらの切片はキャリアメッシュ上に置かなければならず、その構造的完全性と観察可能性を確保するために特別な取り扱いが必要となります。透過型電子顕微鏡用キャリアメッシュを使用することで、試料作製の精度と再現性を向上させ、試料作製時や観察時の誤差や不確実性を低減することができます。
ナノテクノロジー透過型電子顕微鏡（TEM）キャリアメッシュは、ナノ材料の調製と観察にも広く使用されている。ナノ材料は、非常に小さな寸法や特殊な構造を持つことが多く、透過型電子顕微鏡でこれらの材料を観察するには、透過型電子顕微鏡キャリアメッシュを使用する必要があります。透過型電子顕微鏡用キャリアメッシュは、準備中や観察中にナノ材料が変形したり動いたりしないように、十分な支持と固定を提供する。さらに、さまざまな種類とサイズのTEMマウントを使用することで、ナノ材料の位置決めと定量分析が可能になります。
透過型電子顕微鏡の準備と試料観察の重要な構成要素として、透過型電子顕微鏡キャリアネットワークは、透過型電子顕微鏡の研究と応用にとって非常に重要である。その進化する技術と手法により、材料科学、生物学、ナノテクノロジーなどの分野で、透過電子顕微鏡の応用がますます広まり、深化しています。今後、技術の発展と革新が進むにつれて、透過型電子顕微鏡のキャリアネットワークもその準備と使用の精度と効率を向上させ続け、材料科学、生物学、ナノテクノロジーにおける応用分野を拡大していくでしょう。同時に、透過型電子顕微鏡キャリアネットワークの構造と性能は、様々な試料作製と観察のニーズに対応するため、継続的に最適化・改善され、研究者により良い実験プラットフォームと科学的ツールを提供する。
本論文が、透過型電子顕微鏡キャリアネットワークの基礎知識と重要な役割を読者に理解してもらう一助となり、研究者が透過型電子顕微鏡キャリアネットワークの準備と実験での使用にもっと注意を払い、科学研究の進歩により大きく貢献することを期待している。
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