В Томском политехническом университете модернизирован сканирующий (растровый) электронный микроскоп сверхвысокого разрешения, входящий в систему центра коллективного пользования вуза. С его помощью можно исследовать морфологию и состав структурных элементов широкого класса материалов с разрешением до 1 нанометра. Модернизация позволила сократить время проведения исследований и повысить качество результатов. 
 
 
Работает сканирующий электронный микроскоп в учебном корпусе ТПУ № 10. Все работы по модернизации, проводившиеся на средства субсидии Минобрнауки России, уже завершены. 
 
«Этот микроскоп японского производства приобретен ТПУ в 2008 году в рамках проекта ФЦП «Развитие инфраструктуры наноиндустрии», но до сих пор он остается единственным прибором в ТПУ, позволяющим исследовать проблематичные образцы наноструктурных материалов с нанометровым разрешением. Это реализовано за счет двух особенностей — непревзойденной однородности электронного пучка и возможности работы на экстремально низких ускоряющих напряжениях. Ближайший прибор с такими параметрами от того же производителя находится в Москве, а модели аналогов с подобными характеристиками уже не выпускаются ни данным производителем, ни его конкурентами», — говорит старший научный сотрудник научно-образовательного инновационного центра «Наноматериалы и нанотехнологии» ТПУ Эдгар Двилис. ​
 
Этот микроскоп позволяет ученым увидеть, какие структурные элементы присутствуют в создаваемых ими материалах, как они распределены по поверхности и связаны с ней и друг с другом. С его помощью в ТПУ изучают, например, нанопористую керамику и мембраны, наночастицы, нановолокна и нанотрубки, нанокристаллиты в пленках покрытий. При этом одновременно с морфологическим анализом материала можно проводить элементный, чтобы выяснить, из каких химических элементов он состоит.
В процессе анализа сфокусированный пучок электронов взаимодействует с материалом. Продуктами этого взаимодействия являются вторичные, или отраженные, электроны, именно их улавливают специальные детекторы из каждой конкретной точки поверхности образца при ее сканировании тончайшим электронным пучком. На основе этого формируется полная картина поверхности материала в заданной области. 

 
 
 
«В процессе модернизации на микроскоп была установлена более современная вакуумная система, которая позволяет быстрее готовить прибор к работе, существенно сокращая общее время анализа. Также микроскоп оснастили инфракрасной видеокамерой. С ее помощью оператор может наблюдать, что происходит в камере образцов, и манипулировать ими «не вслепую», не оказывая никакого влияния на результаты анализа. Кроме того, была приобретена установка для ионной очистки поверхностей образцов от углеродных загрязнений, существенно влияющих на качество анализа. Установка ионной очистки универсальная, поскольку предназначена для пробоподготовки образцов не только сканирующего, но и просвечивающего электронного микроскопа сверхвысокого разрешения — еще одной уникальной установки, также находящейся в арсенале ТПУ», — поясняет Эдгар Двилис. ​

 
Планируется, что в 2021 году модернизация просвечивающего и сканирующего микроскопов продолжится. В частности, для сканирующего электронного микроскопа запланировано приобретение современной производительной системы энергодисперсионного элементного анализа с высоким энергетическим разрешением, повышающей качество результатов анализа и не требующей ресурсозатратного охлаждения жидким азотом. А просвечивающий электронный микроскоп планируется дооснастить новой высоковакуумной системой и комплектом более совершенных держателей образцов для расширения списка материалов, допустимых для анализа.

Справка: 
 
Томский политех в 2020 году прошел отбор Минобрнауки РФ на предоставление субсидии на обновление приборной базы. Предполагается, что в ближайшие пять лет университет получит около 500 млн рублей на модернизацию научного оборудования и закупку нового. В первый год вуз получил почти 114 млн рублей. Основной покупкой стал рентгеновский фотоэлектронный спектрометр.​

Похожие новости

  • 24/12/2020

    Алексей Гоголев: «Мы сумели выполнить все обязательства и не снизить планку»

    И.о. руководителя Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ рассказал о достижениях коллектива школы в 2020 году, планах и задачах на следующий год.  2020 год в силу понятных причин стал для нас крайне непростым, но мы достойно выдержали удар, сумев выполнить все обязательства по грантам, программам, не допустить снижения основных индикаторов исследовательской деятельности.
    843
  • 07/04/2021

    Три научных группы Томского политехнического университета выиграли гранты на поддержку своих проектов

    ​​Научная группа, которой руководит кандидат физико-математических наук Алексей Шевелев, трудится над созданием более дешевых и эффективных резонаторов, которые применяются в ускорителях частиц, в том числе, Большом адронном коллайдере.
    280
  • 25/09/2020

    Лидеры в науке: передовые разработки и новые возможности

    Портал "Будущее России. Национальные проекты" рассказывает о том, каким образом к работе в России привлекают высококвалифицированных специалистов, как открываются новые научные лаборатории и том, как и для чего наука объединяется с искусством До 2024 года Минобрнауки России планирует отобрать не менее 100 университетов для участия в программе стратегического академического лидерства.
    930
  • 28/12/2020

    Александр Матвеев: «Нашему коллективу по плечу достижение амбициозных целей»

    ​​Александр Матвеев, руководитель Инженерной школы энергетики, рассказал, каким был для коллектива 2020 год, а также о задачах и планах на будущее. ​   В 2020 году глобальной задачей для нашей школы и всего университета стало обеспечение учебного процесса в невероятно сложных условиях пандемии без потери качества образования.
    490
  • 19/02/2021

    Данные учёных ТГУ помогут в обследовании пациентов с инсультом

    Учёные лаборатории нейробиологии ТГУ в ходе серии экспериментов, проведённых с использованием модели ишемического инсульта у крыс, получили новые данные о процессах, которые происходят в очаге поражения головного мозга.
    249
  • 17/03/2021

    «Начинку» датчиков для беспилотников и высокочувствительный прибор для измерения разности напряжений разработали в ТПУ аспиранты из Вьетнама

    Электронные компоненты датчиков для автономной навигации беспилотников и высокочувствительный прибор для измерения разности напряжений разработали в Томском политехническом университете молодые ученые из Вьетнама Ло Ван Хао и Буй Дык Бьен.
    304
  • 19/03/2020

    ТГУ масштабирует электронное обучение с помощью зонтичной системы

    ​Томский государственный университет входит в число лидеров дистанционного образования РФ и уже более 20 лет развивает инструменты e-learning. В 2019 году ТГУ году ввёл на всех факультетах новую позицию – заместитель декана по электронному обучению (ЭО).
    574
  • 15/12/2020

    Масштаб мысли: какие технологии ТПУ перевернут водородную энергетику

    ​​​Ученые и представители национальных компаний в декабре соберутся на конференции "Водород. Технологии. Будущее". Ее проводит Томский политех (ТПУ) как один из "двигателей" водородной энергетики в России, комплексно исследующий ее с 2000-х годов.
    719
  • 07/12/2020

    Единственное в России производство радиофармпрепарата с таллием-199 запущено на циклотроне ТПУ

    ​На циклотроне Томского политехнического университета запущено производство радиофармпрепарата «Таллия хлорид, 199Tl» на основе радиоактивного изотопа таллия-199. На сегодняшний день оно единственное в России.
    729
  • 07/11/2019

    Более 30 студентов и аспирантов ТПУ получили стипендии Президента и Правительства РФ

    ​В числе стипендиатов Президента РФ — четыре студента и семь аспирантов Томского политехнического университета. Стипендию Правительства России будут получать 13 студентов и семь аспирантов. В течение учебного года, помимо основной, они ежемесячно будут получать дополнительную стипендию.
    1245