Μονάδα Ηλεκτρονικής Μικροσκοπίας Οριζόντιας Δράσης 
(θα συμπληρώσει τις υποδομές του Δικτύου Διατμηματικών Εργαστηρίων του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων)

Η μονάδα αυτή αποτελείται από:

• Δύο (2) Υπερ-κρυομικροτόμοι (Εικόνα 1) για την λήψη λεπτών υμενίων για παρατήρηση δειγμάτων με Ηλεκτρονική Μικροσκοπία Διέλευσης (ΤΕΜ) [ο ένας προέκυψε από δωρεά από το Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Μασσαχουσέτης (DMSE/MIT, Prof. E. L. Thomas) και ένας καινούργιος από τον Μάϊο 2012 μέσω ανταγωνιστικών προγραμμάτων (τέσσερα αδαμάντινα μαχαίρια, δύο για κρυο-μικροτόμηση και δύο για μικροτόμηση σε συνθήκες περιβάλλοντος)]
• Σετ προετοιμασίας δειγμάτων για ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης και διέλευσης που αποτελείται από:

✓ Σύστημα κοπής με υπερήχους και οπτικό στερεοσκόπιο για την παρατήρηση κατά την κοπή
✓ Κιτ κοπής εγκάρσιας τομής
✓ Πλάκα θέρμανσης για την μονιμοποίηση των δοκιμίων
✓ Δίσκος λείανσης δοκιμίων
✓ Σύστημα συμπίεσης μαλακών δοκιμίων, με δίσκους
✓ Μηχανικό σύστημα προ-λείανσης δοκιμίων, με οπτικό στερεοσκόπιο, ηλεκτρονικό μικρόμετρο, αυτόματο σύστημα αποπεράτωσης της λείανσης και σετ λειαντικών υλικών
✓ Σύστημα στίλβωσης δοκιμίων με δέσμες ιόντων, οι οποίες προκύπτουν από 2 συστήματα βομβαρδισμού ιόντων τύπου PENNING σε μικρές γωνίες, για μεγαλύτερη ομοιομορφία, με ανεξάρτητη ρύθμιση από 0° έως ±10°. Ακολουθείται από έγχρωμη CCD κάμερα και μόνιτορ 20” για μεγεθύνσεις της εικόνας λείανσης έως και 2600 φορές. Εμφανίζει 4 υποδοχείς δοκιμίου κατάλληλους για λείανση και από τις δύο πλευρές, με διαφορετικό τύπο συγκράτησης του δοκιμίου. Το σύστημα εμπεριέχει σύστημα εκκένωσης με αντλία στροβιλομοριακή και διβάθμια μεμβράνης.

 

Εικόνα 1. Υπερ-κρυομικροτόμοι.
Ένα πλήρες σύγχρονο Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο Διέλευσης με διακριτική ικανότητα σε ατομικό επίπεδο (HRΤΕΜ: High Resolution Transmission Electron Microscope) το οποίο είναι ικανό να παρέχει:  

Εικόνα 2. Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο Διέλευσης με διακριτική ικανότητα σε ατομικό επίπεδο (HRΤΕΜ).

• Πολύ υψηλή διακριτική ικανότητα ώστε να επιτυγχάνεται υψηλή ανάλυση, ακριβής ποσοτικός προσδιορισμός και υψηλής ακρίβειας αυτόματη αναγνώριση στοιχείων.
• Βελτίωση της ποιότητας του παρεχόμενου φάσματος μέσω διαφράγματος ακτίνων Χ και να μην εμφανίζεται περιστροφή της εικόνας ή της περίθλασης όταν αλλάζει η μεγέθυνση ή το οπτικό μήκος. 
• Με κατάλληλο αντικειμενικό φακό εμφανίζει διακριτική ικανότητα για παρατήρηση σε ατομική κλίμακα από σημείο σε σημείο καλύτερη των 0.25 nm και διακριτική ικανότητα κρυσταλλικού πλέγματος καλύτερη ή ίση των 0.15 nm. Με τον τρόπο αυτό θα επιτυγχάνεται η παρατήρηση διεπιφανειών, επιφανειών και θα επισκοπούνται τα κρυσταλλογραφικά χαρακτηριστικά απαραίτητα για σύνθετα αλλά και πολυμερικά υλικά κατά την παρατήρηση προβολών υψηλής συμμετρίας. 
• Διαθέτει εκτός από τον απλό υποδοχέα και υποδοχείς διπλής κλίσης, κλίσης-περιστροφής, θέρμανσης-κλίσης και κρυο-μεταφοράς. 
• Δυνατότητα καταγραφής της εικόνας μέσω CCD κάμερας με ανάλυση τουλάχιστον 2048 x 2048 pixels με μέγεθος pixel 24μmx 24μm και υψηλή ευαισθησία.
• Η μεταφορά της εικόνας γίνεται με θύρα FireWire σε Η/Υ για παρατήρηση και ψηφιακή κατεργασία και αποθήκευση.
• Διαθέτει και την ικανότητα χρήσης ως STEM (Scanning-Transmission Electron Microscope) ώστε να έχει απόλυτη εφαρμογή στην μέτρηση της μάζας ανά μονάδα μήκους (mass per unit length) για βιολογικά δείγματα  με διαστάσεις της τάξης του 1 μm αλλά πολύ μικρό πάχος (~ <100nm). 
• Με χρήση Συστήματος Στοιχειακής Μικρο-ανάλυσης Διαχεόμενης Ενέργειας (Energy Dispersive Spectrometry - EDS)  και ακτίνων-Χ να εμφανίζει δυνατότητα ανάλυσης ελαφρών στοιχείων (μέχρι και βόριο) καθώς και δυνατότητα ταχύτατης δημιουργίας χαρτών εικόνας ακτίνων-Χ, ποσοτικής χαρτογράφησης δειγμάτων και ταχύτατης στοιχειακής ανάλυσης.
• Με χρήση Συστήματος Φασματοσκοπίας Απωλειών Ενέργειας Ηλεκτρονίων (Electron Energy Loss Spectroscopy – EELS) είναι δυνατός ο προσδιορισμός ατομικής σύστασης, χημικών δεσμών, ηλεκτρονικών ιδιοτήτων ζωνών σθένους και αγωγιμότητας, επιφανειακών ιδιοτήτων κλπ.

 

Σύστημα Ηλεκτρονικού Πυροβόλου κατάλληλο για σύνδεση με το Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο τύπου JEM-2100 που είναι εγκατεστημένο στο Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων και να έχει δυνατότητα αναβάθμισης των χαρακτηριστικών του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου, με τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

Εικόνα 3. Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο Διέλευσης (JEM-2100 HR-TEM) εφοδιασμένο με το σύστημα ηλεκτρονικού πυροβόλου

1. Σύστημα επιτάχυνσης ηλεκτρονίων σε έξι (6) στάδια τουλάχιστον

2. Να έχει δυνατότητα τάσεων επιτάχυνσης τουλάχιστον στα 80KV, 100KV, 120KV, 160KV &amp;amp; 200KV.

3. Το ελάχιστο βήμα τάσης επιτάχυνσης να είναι τουλάχιστον 50V.

4. Να διαθέτει σύστημα ρύθμισης της έντασης εξαγωγής ηλεκτρονίων, μέσω ρύθμισης του δυναμικού της πηγής (Bias). Η ρύθμιση να είναι χονδρική και λεπτομερής (coarse amp;amp;

fine).

5. Να διαθέτει σύστημα προθέρμανσης για το νήμα της πηγής

6. Να διαθέτει αυτόματο σύστημα απομόνωσης του κενού από το υπόλοιπο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο (airlock) και αυτόματο σύστημα ανύψωσης του για την αλλαγή του νήματος της πηγής.

7. Να δέχεται νήμα καθόδου πηγής από Εξαβοριούχο Λανθάνιο (LaB6)

8. Η επικέντρωση της δέσμης να γίνεται με διπλό ηλεκτρομαγνητικό εκτροπέα.

 

Ένα πλήρες σύγχρονο Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο Σάρωσης (Scanning Electron Microscope) το οποίο είναι ικανό να παρέχει:  

Εικόνα 4. Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο Σάρωσης (SEM).

Δυνατότητα υποδοχής δειγμάτων σε χαμηλό κενό και σύστημα μικροανάλυσης, για την παρακολούθηση της προετοιμασίας του δείγματος προ της εισαγωγής του στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο διέλευσης. 

Μέγιστη διακριτική ικανότητα τουλάχιστον 3nm στα 30KV, 8nm στα 3KV και 15nm στο 1KV. Διαθέτει ανιχνευτές δευτερογενούς ακτινοβολίας και οπισθοσκεδάζουσας ακτινοβολίας με δυνατότητα εικόνας τοπογραφίας, σύνθεσης αλλά και υψηλής αντίθεσης, ψευδοτρισδιάστατης με ταυτόχρονη ένδειξη στην οθόνη των εικόνων live και από τους 2 ανιχνευτές. 

Δυνατότητα ρύθμισης της τάσης επιτάχυνσης από 500V έως 30KV τουλάχιστον και του ρεύματος δέσμης από 1pΑ έως 1μΑ τουλάχιστον με δυνατότητα μέτρησης του χωρίς ταυτόχρονη μετατόπιση του δείγματος. 

Δυνατότητα κλίσης της δέσμης. Έχει πλήρως αυτόματο, ηλεκτρομαγνητικό σύστημα ευθυγράμμισης του ηλεκτρονικού πυροβόλου. Έχει αυτόματους ελέγχους της θέρμανσης νήματος, BIAS VOLTAGE, αυτόματη και δυναμική εστίαση, αυτόματη διόρθωση αστιγματισμού, φωτεινότητας και Contrast. 

Ακολουθείται από κάμερα υπερύθρου για την  για παρατήρηση του δείγματος στον θάλαμο. Εμφανίζει δυνατότητα αυτόματης πλοήγησης στην τράπεζα δείγματος σε συνδυασμό με την εικόνα του δείγματος από το μικροσκόπιο. 

Έχει πλήρες σύστημα στοιχειακής μικροανάλυσης ακτίνων Χ (EDXRFS) με ανιχνευτή ακτίνων Χ διαστάσεων παραθύρου τουλάχιστον 10mm2, κατάλληλο για ανάλυση όλων των στοιχείων από Β έως U με διακριτική ικανότητα καλύτερη από 130eV στην γραμμή MnKa και σε ταχύτητα τουλάχιστον 10.000cps. 

 

ΤΡΑΠΕΖΑ ΨΥΞΗΣ ΓΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΟ ΣΑΡΩΣΗΣ JSM-6510 LV- DEBEN Coolstage ULTRA -50°C to +50°C, JEOL IT-100/IT-200 EDS port, 100V

Εικόνα 5. Τράπεζα ψύξης δειγμάτων για τον χαρακτηρισιμό τους μέσω Ηλεκτρονικής Μικροσκοπίας Σάρωσης.

ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ: -50°C έως +50°C

Ακρίβεια θερμοκρασίας: +/-1,5ºC ή 2%

Ανάλυση ένδειξης θερμοκρασίας: 0,1ºC

Σταθερότητα θερμοκρασίας: +/-0,2ºC

Μέγιστος ρυθμός ψύξης/θέρμανσης: 12ºC ανά λεπτό

Πληκτρολόγιο/οθόνη για ένδειξη και έλεγχο θερμοκρασίας

Ταυτόχρονη εμφάνιση της πραγματικής και της θερμοκρασίας στόχου

Φλάντζα τροφοδοσίας κενού με όλες τις συνδέσεις

Σχεδίαση βελτιστοποιημένη για ελάχιστη μετατόπιση εικόνας

Ελεγχόμενη από μικροεπεξεργαστή

Παρέχεται με 10x στάνταρ στελέχη δείγματος &amp; 10x στελέχη δείγματος σε πιάτα

Διασύνδεση RS-232 (USB προαιρετικό) για απομακρυσμένη ανάγνωση και έλεγχο 100V, 115V ή 230V

Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι ξεκάθαρα, με την ψύξη ενός δείγματος σε χαμηλό κενό, οι αλλαγές στη δομή του δείγματος λόγω αφυδάτωσης μπορούν να ελαχιστοποιηθούν και ο χρόνος προβολής πριν από την ξήρανση του δείγματος μπορεί να παραταθεί.

Τα συστήματα Deben Coolstage είναι διαθέσιμα για όλα τα κοινά SEM υψηλού και χαμηλού κενού. Τα συστήματα τοποθετούνται μέσω μιας θύρας ελεύθερης θαλάμου και μπορούν εύκολα να τοποθετηθούν και να αφαιρεθούν από τον χρήστη.

Τα συστήματα είναι πλήρως αυτόνομα και περιλαμβάνουν θερμικά απομονωμένο στήριγμα δειγμάτων με συσκευή Peltier μίας ή διπλής βαθμίδας, διπλό αισθητήρα θερμοκρασίας, φλάντζα τροφοδοσίας κενού, ψύκτη νερού/μονάδα παροχής ρεύματος και πληκτρολόγιο για ψηφιακή ένδειξη και έλεγχο θερμοκρασίας. Δεν απαιτείται εξωτερική παροχή νερού ή ψύκτη.

 

ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑΣ ΒΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ ΜΕ ΨΥΞΗ, VIEWING SYSTEM, LEICA EM CTD - CRYO TOOL DRYER, FOOT-SWITCH WITH CABLE AND PLUG

Εικόνα 6. Οργανολογία προετοιμασίας βιολογικών δειγματων για τον χαρακτηρισιμό τους μέσω Ηλεκτρονικής Μικροσκοπίας Διελευσης.

Εικόνα 7. Περιβαλλοντικός θάλαμος σε θέση ανύψωσης για να τοποθετηθεί η λαβίδα ταχείας ασφάλισης (αριστερά), Λαβίδα σε θέση ψύξης όπου κατά την ψύξη ο θάλαμος κατεβαίνει απευθείας στο χώρο εργασίας (δεξιά).

Συγκεκριμένα η οργανολογία αποτελείται από τα ακόλουθα τμήματα:

1. Περιβαλλοντολογικός θάλαμος

2. Δεξαμενή νερού που χρησιμοποιείται για την παροχή κατάλληλης υγρασίας

3. Πλαϊνή θύρα (να σημειωθεί ότι υπάρχει και δεύτερη πλαϊνή θύρα σε θέση 180 °)

4. Διηθητικό χαρτί

5. Μαγνητική βάση με δακτύλιο

6. Βάση τσιμπίδας

7. Τσιμπίδα

8. Περιοχή εργασίας

9. Περιοχή στήριξης χεριού

10. Δοχείο υγρού αζώτου

11. Πίνακας ελέγχου