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Materials Science
3D EDS Tomography
3D elemental analysis of materials for nanoscale analysis with chemical and morphological context.
The ability to perform compositional analysis, and visualize the resulting chemical maps in 3D, is essential to obtain the true elemental distribution or composition of a material, ultimately delivering new insights into the structure-function relationship of the sample.
Modern materials research is increasingly reliant on nanoscale analysis in three dimensions. Full 3D characterization includes chemical as well as imaging data, making 3D energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS, also abbreviated EDX or XEDS) an indispensable technique. For the highest quality results, instrumentation with dynamic high-resolution imaging capabilities, as well as fast and quantitative data acquisition, is therefore required. The combination of flexibility in acquisition schemes (TEM, STEM, and EDS), the ability to easily and reproducibly optimize the experiment, and the fast and highly sensitive collection of the elemental distribution data are prerequisites for capturing the real 3D structure and composition of nanomaterials.
Electron tomography produces 3D reconstructions of materials by incrementally adjusting the angle at which the sample is observed. This produces a tilt series of images that can be digitally back projected to render the original sample volume. EDS spectra can be obtained alongside the the electron microscopy (EM) images, providing detailed elemental context. Below are just a few examples of EDS tomography use cases, covering a wide variety of scales, resolutions, and applications.
Thermo Fisher Scientific instruments offer a range of automation capabilities, allowing you to predetermine mapping conditions, drift compensation, and detector parameters, as well as autofocus and auto tilt conditions. This level of automation enables you to set up the EDS tomography experiment and then leave the system unattended for the complete data acquisition process. Visualization and reconstruction were performed with Thermo Scientific Inspect 3D and Avizo Software.
EDS tomography of P-Zn-In nanotubes, which are used as an electrode material for Na-ion and Li-ion batteries. The segregation of zinc has not been well known during synthesis; however, the elemental data clearly reveals the distribution of zinc relative to the other elements. It becomes evident that there is almost no concentration of zinc in the straight nanotubes. Sample courtesy of Dr. Reza Shahbazian Yassar, Michigan Tech University.
3D EDS TEM tomography of precipitates in an AlMgSi alloy. Sample courtesy of Thomas Kremmer and Stefan Pogatscher, University of Leoben, Austria.
EDS tomography data of organic nanoparticles in a polymer sheet.
EDS tomography data of a catalyst powder. Sample courtesy of Tampere University of Technology, Finland.
EDS tomography data of copper indium sulfide (CuInS2) nanostructures. Sample courtesy of Prof. Neerish Revaprasadu, University of Zululand, South Africa.
Example walkthrough of the EDS tomography workflow on the Talos S/TEM.
STEM and EDS tomography showing the distribution of the Palladium particles (red) relative to other elements of the vehicle aged catalyst material.
Digital slice of the reconstructed Ag-Pt core shell nanoparticle volume. Sample courtesy Prof. Yi Ding and Prof. Jun Luo, Center for Electron Microscopy, Tianjin University of Technology.
Segmented surface rendering of nanoparticles with elements present: Ag core, Platinum shell (to increase visibility, the Platinum shells have been colored semitransparent).
EDS tomography of P-Zn-In nanotubes, which are used as an electrode material for Na-ion and Li-ion batteries. The segregation of zinc has not been well known during synthesis; however, the elemental data clearly reveals the distribution of zinc relative to the other elements. It becomes evident that there is almost no concentration of zinc in the straight nanotubes. Sample courtesy of Dr. Reza Shahbazian Yassar, Michigan Tech University.
3D EDS TEM tomography of precipitates in an AlMgSi alloy. Sample courtesy of Thomas Kremmer and Stefan Pogatscher, University of Leoben, Austria.
EDS tomography data of organic nanoparticles in a polymer sheet.
EDS tomography data of a catalyst powder. Sample courtesy of Tampere University of Technology, Finland.
EDS tomography data of copper indium sulfide (CuInS2) nanostructures. Sample courtesy of Prof. Neerish Revaprasadu, University of Zululand, South Africa.
Example walkthrough of the EDS tomography workflow on the Talos S/TEM.
STEM and EDS tomography showing the distribution of the Palladium particles (red) relative to other elements of the vehicle aged catalyst material.
Digital slice of the reconstructed Ag-Pt core shell nanoparticle volume. Sample courtesy Prof. Yi Ding and Prof. Jun Luo, Center for Electron Microscopy, Tianjin University of Technology.
Segmented surface rendering of nanoparticles with elements present: Ag core, Platinum shell (to increase visibility, the Platinum shells have been colored semitransparent).
Controle de processo
A indústria moderna exige alta produtividade com qualidade superior, um equilíbrio mantido por meio de um controle de processo robusto. As ferramentas SEM e TEM com software de automação dedicado proporcionam informações rápidas e em várias escalas para monitoramento e aprimoramento de processos.
Controle de qualidade
O controle de qualidade e a garantia de qualidade são essenciais na indústria moderna. Oferecemos uma gama de ferramentas de microscopia eletrônica e espectroscopia para análises multidimensionais e multimodais de defeitos, permitindo que você tome decisões confiáveis e informadas para controle e melhoria de processos.
Limpeza
Mais do que nunca, a fabricação moderna necessita de componentes confiáveis e de qualidade. Com a microscopia eletrônica de varredura (SEM), a análise de limpeza de peças pode ser feita internamente, fornecendo uma ampla variedade de dados analíticos e encurtando o ciclo de produção.
Pesquisa de materiais fundamentais
Novos materiais são investigados em escalas cada vez menores para o máximo controle de suas propriedades físicas e químicas. A microscopia eletrônica fornece aos pesquisadores percepções importantes sobre uma ampla variedade de características materiais em escala micro a nano.
Pesquisa de baterias
O desenvolvimento de baterias tornou-se possível pela análise em várias escalas com microTC, SEM e TEM, espectroscopia Raman, XPS e visualização e análise 3D digital. Saiba como essa abordagem fornece as informações estruturais e químicas necessárias para construir baterias melhores.
Pesquisa de polímeros
A microestrutura de polímero determina as características e o desempenho do material em massa. A microscopia eletrônica permite uma análise abrangente micrométrica da morfologia e da composição do polímero para aplicações de Pesquisa e Desenvolvimento e de controle de qualidade.
Pesquisa de metais
A produção efetiva de metais requer um controle preciso de inclusões e precipitações. Nossas ferramentas automatizadas podem executar uma série de tarefas críticas para a análise de metais, incluindo: contagem de nanopartículas, análise química de EDS e preparação de amostras de TEM.
Nanopartículas
Os materiais têm propriedades fundamentalmente diferentes nanometricamente e macrometricamente. Para estudá-las, a instrumentação S/TEM pode ser combinada com a espectroscopia de raios X por energia dispersiva para obter dados de resolução nanométrica ou até mesmo subnanométrica.
Petróleo e gás
À medida que a demanda por petróleo e gás continua, há uma necessidade contínua de extração eficiente e eficaz de hidrocarbonetos. A Thermo Fisher Scientific oferece uma variedade de soluções de microscopia e espectroscopia para diferentes aplicações de ciência do petróleo.
Pesquisa geológica
A geociência depende da observação consistente e precisa em várias escalas de recursos em amostras de rochas. A SEM-EDS, combinada com software de automação, permite a análise direta e em larga escala da textura e da composição mineral para a pesquisa da petrologia e da mineralogia.
Pesquisa de catálise
Os catalisadores são essenciais para a maioria dos processos industriais modernos. Sua eficiência depende da composição e da morfologia microscópicas das partículas catalíticas. A EM com EDS é a técnica ideal para estudar essas propriedades.
Teste de materiais automotivos
Cada componente em um veículo moderno é projetado para segurança, eficiência e desempenho. A caracterização detalhada dos materiais automotivos pela microscopia eletrônica e pela espectroscopia informa as decisões críticas do processo, as melhorias do produto e os novos materiais.
Fibras e filtros
O diâmetro, a morfologia e a densidade das fibras sintéticas são parâmetros fundamentais que determinam a vida útil e a funcionalidade de um filtro. A microscopia eletrônica de varredura (SEM) é a técnica ideal para investigar essas características de forma rápida e fácil.
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Serviços de microscopia eletrônica para
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Para garantir o desempenho ideal do sistema, fornecemos acesso a uma rede de especialistas em serviços de campo, suporte técnico e peças de reposição certificadas.
