KR101079788B1 - 가열구조가 개선된 ＴＥＭ용 Ｐｈａｓｅ Ｐｌａｔｅ - Google Patents

가열구조가 개선된 ＴＥＭ용 Ｐｈａｓｅ Ｐｌａｔｅ Download PDF

Info

Publication number
KR101079788B1
KR101079788B1 KR1020090133543A KR20090133543A KR101079788B1 KR 101079788 B1 KR101079788 B1 KR 101079788B1 KR 1020090133543 A KR1020090133543 A KR 1020090133543A KR 20090133543 A KR20090133543 A KR 20090133543A KR 101079788 B1 KR101079788 B1 KR 101079788B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plate
tem
heating
phase plate
body portion
Prior art date
Application number
KR1020090133543A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110077083A (ko
Inventor
정종만
김윤중
권희석
Original Assignee
한국기초과학지원연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국기초과학지원연구원 filed Critical 한국기초과학지원연구원
Priority to KR1020090133543A priority Critical patent/KR101079788B1/ko
Publication of KR20110077083A publication Critical patent/KR20110077083A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101079788B1 publication Critical patent/KR101079788B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/06—Electron sources; Electron guns
    • H01J37/07—Eliminating deleterious effects due to thermal effects or electric or magnetic fields
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/16—Vessels; Containers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/26—Electron or ion microscopes
    • H01J2237/2614—Holography or phase contrast, phase related imaging in general, e.g. phase plates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

본 발명은, TEM 경통에 밀폐결합되는 몸체부, 일말단에 카본필름이 장착되는 간극판(aperture plate), 상기 간극판을 가열하는 가열부, 상기 몸체부와 간극판을 단열결합시키는 단열연결부를 포함하는, TEM을 이용한 크라이오(cryo) 관찰시 화상의 대조비 향상을 위한 위상판(phase plate)에 있어서, ① 상기 가열부는, TEM 경통에 상기 몸체부가 밀폐결합될 때 경통의 외부에 위치하도록 상기 몸체부에 내장되어 있고, ② 상기 간극판의 타말단이 상기 몸체부의 내부로 확장되어 상기 가열부와 맞닿아 있는, 가열구조가 개선된 위상판(phase plate)에 관한 것이다.
본 발명에 의해 위상판 작동시 가열부(30)의 전기장에 의한 TEM 왜곡현상을 없애면서 카본필름을 청정하게 유지할 수 있으므로 생체시료의 cryo 관찰시 대비차를 극대화할 수 있게 된다.
생체, 시료, TEM, 투과전자현미경, 위상판, phase plate, 가열, 위상차

Description

가열구조가 개선된 ＴＥＭ용 Ｐｈａｓｅ Ｐｌａｔｅ{A Phase Plate with improved heating mechanism for TEM}
본 발명은 투과전자현미경(TEM; Transmission Electron Microscope)을 이용하여 생체시료를 크라이오(cryo) 관찰하기 위한 위상판(phase plate)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가열구조가 개선된 TEM용 위상판(phase plate)에 관한 것이다.
TEM(Transmission electron microscope: 투과 전자 현미경)은 전자현미경의 일종으로, 광원과 광원렌즈 대신 유사한 성질을 지닌 전자선과 전자 렌즈를 사용한 현미경이다. 생체시료는 특성상 대조(contrast)차이가 거의 없어 TEM 관찰에 의해 3차원 구조분석 작업을 하는데 큰 어려움이 따른다. 그에 대한 해결책(대조차를 증대시키는 방법)으로 중금속염색법 및 위상판(phase plate)법이 개발된 바 있다. ① 중금속염색법은 생체시료를 소정의 전처리 후 중금속으로 염색하여 TEM 관찰하는 방법이다. 그러나 전처리 및 중금속 염색시 생체조직이 변형되기 때문에 시료의 구조분석에 오류가 발생하는 문제가 있어 거의 활용되지 않고 있다. ② 위상판법은 시료 분해능 향상을 위해 사용하는 간극구멍(aperture hole)에 카본필름을 장착하여 생체시료의 대비차를 증대시키는 기법이다. 이때 카본필름(Φ3.05㎜ grid, #200)은 정사각형(상품명 Hilbert)이나 원형(상품명 Zernike)의 것이 일반적으로 사용되고 있다. 위상판 기법에 의하면, 시료관찰시 전자빔에 의해 판(plate)의 말단에 장착된 카본필름이 오염되기 때문에 이를 제거하기 위하여 전원을 이용하여 위상판을 약 100℃이상으로 가열(DC power supply 전압에 따른 온도변화; 3.2V~5V, 83℃~140℃)하는 방법이 채택되고 있다. 종래기술에 의한 위상판의 구조는, 도 1에 TEM의 경통에 장착된 상태의 부분단면을 도시한 바와 같이, 몸체부(10)와 말단에 카본필름이 장착된 간극판(20)이 단열 연결부(40)에 의해 결합되어 있고, 간극판(20)을 가열하기 위한 가열부(30)가 (TEM의 경통에 장착될 때에 경통의 내부에 위치되도록) 설치되어 있다.
그러나 종래의 위상판은 가열부(30)가 TEM의 경통 내부에 위치하고 있기 때문에 카본필름의 오염을 제거하기 위해 가열부(30)에 전원을 인가하면 간극판(20) 주위에 전기장이 발생하게 된다. 이 전기장은 전자석으로 구성된 TEM의 성능에 영향을 미치므로 배율변화와 간극판(20)의 이동시마다 전자빔의 색수차(stigmatism)가 변하게 되므로 작업할 때마다 재정렬을 해야 하는 불편함이 있다.
본 발명은 가열부를 작동시키더라도 TEM 경통 내부에 전기장을 발생키지 않으면서 카본필름을 연속적으로 가열하여 오염을 제거함으로써 편리하게 계속적으로 생체시료의 cryo 관찰이 가능하게 하는 새로운 구조의 위상판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, TEM 경통에 밀폐결합되는 몸체부, 일말단에 카본필름이 장착되는 간극판(aperture plate), 상기 간극판을 가열하는 가열부, 상기 몸체부와 간극판을 단열결합시키는 단열연결부를 포함하는, TEM을 이용한 크라이오(cryo) 관찰시 화상의 대조비 향상을 위한 위상판에 있어서, ① 상기 가열부는, TEM 경통에 상기 몸체부가 밀폐결합될 때 경통의 외부에 위치하도록 상기 몸체부에 내장되어 있고, ② 상기 간극판의 타말단이 상기 몸체부의 내부로 확장되어 상기 가열부와 맞닿아 있는, 가열구조가 개선된 위상판에 관한 것이다.
본 발명에 의해 위상판 작동시 가열부(30)의 전기장에 의한 TEM 왜곡현상을 없애면서 카본필름을 청정하게 유지할 수 있으므로 생체시료의 cryo 관찰시 대비차를 극대화할 수 있게 된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나 이들 도면은 예시적인 목적일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.
도 2는 본 발명에 의한 위상판의 구조를 보여주는 개념적 단면도이다.
도면에서 보듯이, 본 발명에 의한 위상판은 간극판(20)의 타말단이 몸체부(10)의 내부로 확장되어 가열부(30)에 맞닿아 있고, 가열부(30)가 상기 몸체부(10)에 내장되어 있되, TEM 경통에 몸체부(10)가 밀폐결합될 때 경통의 외부에 머무를 수 있도록 설계된다.
이에 따라, 가열부(30)가 작동하더라도 가열부(30)가 경통의 외부에 존재하고 있기 때문에 전기장이 경통 내부에 영향을 주지 않게 되며, 가열부(30)로부터 발생된 열에너지는 맞닿아 있는 간극판(20)을 통해 카본필름에 전달되어 카본필름의 오염을 제거하게 되는 것이다.
본 발명에서 상기 간극판(20)은, 가열부로부터의 열을 카본필름에 효과적으로 전달하기 위하여 고전열성 재질(은, 구리, 알루미늄 등)로 이루어지는 것이 좋다.
본 발명에 의해 위상판 작동시 가열부(30)의 전기장에 의한 TEM 왜곡현상을 없애면서 카본필름을 청정하게 유지할 수 있으므로 생체시료의 cryo 관찰시 대비차를 극대화할 수 있게 된다.
또한 본 발명에서는, 간극판(20)의 온도를 정밀하게 제어하기 위하여 상기 가열부 또는 간극판에 온도센서 리드선(33)이 부착된 온도센서(32)를 설치하고, 온도센서(32)로부터의 신호 및 외부입력 온도값을 비교하여 상기 가열부의 작동을 자동으로 제어하는 제어부가 추가로 설치되는 것이 바람직하다.
삭제
본 발명에 의한 장치를 활용한 작업순서는 다음과 같이 이루어질 수 있다.
① 위상판에 카본필름을 장착한다. ② TEM column leak 한다. ③ TEM column에 위상판을 장착한다. ④ TEM 내부진공도가 정상인지 확인한다. ⑤ 가열부를 작동하여 카본필름의 오염을 제거한다. ⑥ 간극판이 가열된 상태에서 cryo 생체시료가 장착된 홀더를 삽입하고 TEM 관찰한다.
도 1은 종래기술에 의한 위상판의 구조를 보여주는 개념적 단면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 위상판의 구조를 보여주는 개념적 단면도이다.
* 도면부호에 대한 설명*
10. 몸체부 20. 간극판 30. 가열부
31. 전선 32. 온도센서 33. 온도센서 리드선
40. 단열 연결부

Claims (4)

  1. TEM 경통에 밀폐결합되는 몸체부, 일말단에 카본필름이 장착되는 간극판(aperture plate), 상기 간극판을 가열하는 가열부, 상기 몸체부와 간극판을 단열결합시키는 단열연결부를 포함하는, TEM을 이용한 크라이오(cryo) 관찰시 화상의 대조비 향상을 위한 위상판(phase plate)에 있어서,
    상기 가열부는, TEM 경통에 상기 몸체부가 밀폐결합될 때 경통의 외부에 위치하도록 상기 몸체부에 내장되어 있고,
    상기 간극판의 타말단이 상기 몸체부의 내부로 확장되어 상기 가열부와 맞닿아 있는 것을 특징으로 하는 가열구조가 개선된 위상판(phase plate).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 간극판은 고전열성 재질인 것을 특징으로 하는 가열구조가 개선된 위상판(phase plate).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 가열부 또는 간극판에는 온도센서가 설치되어 있고,
    상기 온도센서로부터의 신호 및 외부입력 온도값을 비교하여 상기 가열부의 작동을 자동으로 제어하는 제어부가 추가로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 가열구조가 개선된 위상판(phase plate).
  4. 삭제
KR1020090133543A 2009-12-30 2009-12-30 가열구조가 개선된 ＴＥＭ용 Ｐｈａｓｅ Ｐｌａｔｅ KR101079788B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090133543A KR101079788B1 (ko) 2009-12-30 2009-12-30 가열구조가 개선된 ＴＥＭ용 Ｐｈａｓｅ Ｐｌａｔｅ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090133543A KR101079788B1 (ko) 2009-12-30 2009-12-30 가열구조가 개선된 ＴＥＭ용 Ｐｈａｓｅ Ｐｌａｔｅ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110077083A KR20110077083A (ko) 2011-07-07
KR101079788B1 true KR101079788B1 (ko) 2011-11-03

Family

ID=44916701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090133543A KR101079788B1 (ko) 2009-12-30 2009-12-30 가열구조가 개선된 ＴＥＭ용 Ｐｈａｓｅ Ｐｌａｔｅ

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101079788B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101526902B1 (ko) * 2013-12-19 2015-06-10 한국기초과학지원연구원 투과전자현미경상의 cryo 이미지의 대조비 향상을 위한 가열구조가 개선된 애퍼처
CN107544121B (zh) * 2017-09-22 2024-05-24 中国科学院生物物理研究所 一种用于透射电镜成像的相位板装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007299753A (ja) 2006-05-01 2007-11-15 Fei Co 温度スイッチを備える粒子−光学装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007299753A (ja) 2006-05-01 2007-11-15 Fei Co 温度スイッチを備える粒子−光学装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110077083A (ko) 2011-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7420184B2 (en) Particle-optical apparatus with temperature switch
CN101665236B (zh) 一种具有可控范围77k至400k温度的可控温度样品台
CN105823908A (zh) 全温区热电两场透射电子显微镜原位样品杆
CN109781761A (zh) 一种扫描电镜下的超高温断裂原位观测装置
CN108183059A (zh) 透射电子显微镜原位样品杆杆头及具有该杆头的样品杆
CN207993796U (zh) 一种透射电子显微镜用原位样品杆
CN104569046A (zh) 超高温隔热性能试验装置及试验方法
KR101079788B1 (ko) 가열구조가 개선된 ＴＥＭ용 Ｐｈａｓｅ Ｐｌａｔｅ
CN105340050A (zh) 离子铣削装置以及使用离子铣削装置的加工方法
CN210775554U (zh) 超高真空原位微型薄膜与电极生长系统
CN107213932A (zh) 一种用于小角散射实验的多样品恒温器
CN209327248U (zh) 一种扫描电镜下的超高温断裂原位观测装置
WO2017073816A1 (ko) 온도 조절이 가능한 tem 또는 stem용 시료홀더
US5039864A (en) Device for replacing electron microscope specimens
JPH11337631A (ja) 強磁場低温物性測定装置
CN209910988U (zh) Ecr离子源金属炉测试装置
CN110071028A (zh) 一种透射电子显微镜用原位样品杆
JPS59224187A (ja) 超伝導装置特に磁石のための励磁用引込導体装置
CN110364062B (zh) 包括控温容器的热离子发电实验装置
KR101167566B1 (ko) 열화상카메라를 이용한 온도측정장치가 장착된 ｔｅｍ 홀더용 ｄｐｓ
RU2539124C1 (ru) Устройство для измерения параметров диэлектриков при нагреве
JP6045312B2 (ja) 試料ホルダーおよび電子顕微鏡
CN113720701A (zh) 基于dic技术的力学性能测试装置及系统
JP2006196310A (ja) 電子顕微鏡用可動プローブ装置および電子顕微鏡の試料観察方法
CN103558232A (zh) 一种在透射电镜中原位变温测量光谱的装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141028

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151019

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161028

Year of fee payment: 6