Pierwszy taki mikroskop w Polsce

Na Politechnikę Warszawską trafił transmisyjny mikroskop elektronowy najnowszej generacji – Spectra 200 (S)TEM firmy Thermo Fisher Scientific. Urządzenie znajduje się w Laboratorium Mikroskopii Elektronowej Wydziału Inżynierii Materiałowej i będzie wykorzystywane do charakteryzacji struktury na poziomie atomowym wszystkich rodzajów materiałów. To pierwszy i na razie jedyny taki sprzęt w naszym kraju.

Do tej pory badania prowadzone w laboratorium skupiały się przede wszystkim na analizie materiałów metalicznych, a dzięki Spectrze rozszerzą się o półprzewodniki, ceramikę i materiały polimerowe.

– Mikroskop wyposażony jest w korektor wiązki, źródło elektronów C-FEG, co sprawia że w połączeniu z czułym spektrometrem EDS oraz zestawem detektorów BF/HAADF umożliwia obserwację materiałów wielofazowych i pozwala wprowadzić nasze badania na najwyższy światowy poziom – tłumaczy dr inż. Tomasz Płociński, Kierownik Laboratorium Mikroskopii Elektronowej.

Jedną z największych zalet mikroskopu jest nowy typ detektorów EDX do analizy składu chemicznego.

– Cztery detektory o znacznie zwiększonej powierzchni zbierania sygnału umożliwiają robienie map rozmieszczenia pierwiastków stopowych w rozdzielczości nawet 4k przy stosunkowo krótkim czasie ekspozycji – 10-20 minut – wyjaśnia dr inż. Piotr Bazarnik. – Dla porównania standardowe mikroskopy potrzebują od 60 do 120 minut żeby zrobić dobrą mapę rozmieszczenia pierwiastków stopowych w rozdzielczości 1k.

Nowością jest także specjalny uchwyt i oprogramowanie do tomografii elektronowej. Pozwala to na badanie przestrzennego rozmieszczenia elementów mikrostruktury w preparatach z użyciem różnych technik obrazowania, a także z wykorzystaniem spektrometrii EDX.

– Po raz pierwszy będziemy mogli sprawdzić jak dyslokacje, wydzielenia czy granice ziaren oddziałują ze sobą w przestrzeni – zwraca uwagę dr inż. Witold Chromiński. – Do tej pory wnioskowaliśmy o tych zjawiskach na podstawie „płaskich” obrazów. Możliwe, że na podstawie badań nowego typu dobrze poznane materiały ujawnią nowe sekrety.

Mikroskop jest obecnie instalowany w specjalnie przystosowanym pomieszczeniu, w którym trzeba było wyeliminować czynniki, mogące zakłócić pracę urządzenia, a tym samym wpływać na wyniki badań.

– Montaż będzie trwał od 4 do 6 tygodni – mówi dr inż. Tomasz Płociński. – Po instalacji odbędą się szkolenia naukowców, którzy będą pracowali z mikroskopem. Przewidujemy, że badania będziemy mogli rozpocząć na początku grudnia tego roku.

Laboratorium Mikroskopii Elektronowej jest wykorzystywane w realizacji projektów badawczych współfinansowanych ze środków krajowych i europejskich.

– Dzięki ponad 40-letniej historii mikroskopii elektronowej na Wydziale i zrealizowaniu wielu projektów i prac badawczych nasi naukowcy posiadają odpowiednią wiedzę i doświadczenie w analizie struktury różnego typu materiałów – mówi prof. Anna Boczkowska, Dziekan Wydziału Inżynierii Materiałowej. – Jesteśmy otwarci na współpracę z ośrodkami naukowo-badawczymi, a także z przedstawicielami przemysłu.

Mikroskop zakupiono w ramach projektu Mazowiecka platforma technologii materiałowych i sensorycznych oraz zastosowań w konwersji i magazynowaniu energii, elektromobilności, lotnictwie oraz systemach autonomicznych w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Mazowieckiego.

Więcej informacji i zdjęć na stronie Wydziału Inżynierii Materiałowej