Was ist der RKristallisations-PProzess? Rekristallisation ist ein wichtiges Phänomen in der Materialwissenschaft, bei dem es um die mikrostrukturelle Wiederherstellung von Material nach plastischer Verformung geht. Dieser Prozess ist entscheidend für das Verständnis von Materialeigenschaften und die Optimierung von Verarbeitungstechniken. Mechanismen und KlassifikationKlassifizierung der RKristallisation Rekristallisationsprozesse werden typischerweise durch Wärmebehandlung oder thermische Verformung ausgelöst und beinhalten die natürliche Erholung von Materialien nach der Entstehung von Defekten während der Verformung. Defekte wie Versetzungen und Korngrenzen fördern die Reduzierung der systemfreien Energie bei hohen Temperaturen durch Umlagerung und Vernichtung von Versetzungen, was zur Bildung neuer Kornstrukturen führt. Die Rekristallisation kann in statische Rekristallisation (SRX) und dynamische Rekristallisation (DRX) unterteilt werden. SRX tritt bei Glühprozessen auf, während DRX bei thermischer Verformung auftritt. Darüber hinaus kann die Rekristallisation anhand spezifischer Mechanismen weiter unterteilt werden, wie z. B. kontinuierliche dynamische Rekristallisation (CDRX), diskontinuierliche dynamische Rekristallisation (DDRX), geometrische dynamische Rekristallisation (GDRX) und metadynamische Rekristallisation (MDRX). Diese Klassifizierungen sind nicht streng definiert und Forscher können unterschiedliche Interpretationen haben. Faktoren, die die Rekristallisation beeinflussen Der Rekristallisationsprozess wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, darunter der Stapelfehlerenergie (γSFE), der anfänglichen Korngröße, den thermischen Verarbeitungsbedingungen und den Partikeln der zweiten Phase. Die Größe der Stapelfehlerenergie bestimmt den Versetzungsabbau und die Beweglichkeit und beeinflusst dadurch die Rekristallisationsrate. Kleinere Anfangskorngrößen und geeignete thermische Verarbeitungsbedingungen, wie hohe Temperaturen und niedrige Umformgeschwindigkeiten, erleichtern die Rekristallisation. Partikel der zweiten Phase können den Rekristallisationsprozess erheblich beeinflussen, indem sie die Bewegung der Korngrenzen behindern. Anwendung bildgebender Verfahren EBSD und TEM sind zwei klassische Bildgebungstechniken, die in Rekristallisationsstudien verwendet werden. EBSD analysiert die Verteilung und den Prozentsatz rekristallisierter Körner mithilfe der DefRex-Karte, obwohl Auflösungsbeschränkungen zu Genauigkeitsproblemen führen können. TEM hingegen ermöglicht eine direkte Beobachtung materieller Unterstrukturen, wie z. B. Versetzungen, und bietet so eine intuitivere Perspektive für Rekristallisationsstudien. Anwendung von EBSD in Rekristallisationsstudien EBSD wird verwendet, um durch Beobachtung der Korngrenzen zu bestimmen, ob Körner einer Rekristallisation unterzogen wurden. Beispielsweise werden in den DefRex-Karten geschmiedeter TNM-Legierungen Körner, die von Grenzen mit großem Winkel umgeben sind, typischerweise als r...

Transmissions-EElektronen-Mikroskope (TEM) und Rasterelektronenmikroskope (REM) sind unverzichtbare Werkzeuge in der modernen wissenschaftlichen Forschung. Im Vergleich zu optischen Mikroskopen bieten Elektronenmikroskope eine höhere Auflösung und ermöglichen die Beobachtung und Untersuchung der Mikrostruktur von Proben in kleinerem Maßstab. Elektronenmikroskope können hochauflösende Bilder mit hoher Vergrößerung liefern, indem sie die Wechselwirkungen zwischen einem Elektronenstrahl und einer Probe nutzen. Dadurch können Forscher wichtige Informationen erhalten, die mit anderen Methoden möglicherweise nur schwer zu erhalten sind. Welches Mikroskop ist für Sie besser geeignet? Bei der Auswahl der geeigneten Elektronenmikroskopietechnik für Ihre Anforderungen müssen verschiedene Faktoren berücksichtigt werden, um die beste Lösung zu ermitteln. Hier sind einige Überlegungen, die Ihnen bei der Entscheidungsfindung helfen können: Feldemissions-TEM | TH-F120 Analysezweck: Zuerst ist es wichtig, Ihren Analysezweck zu bestimmen. Für unterschiedliche Arten der Analyse eignen sich unterschiedliche Techniken der Elektronenmikroskopie. a. Wenn Sie an Oberflächenmerkmalen einer Probe interessiert sind, wie z. B. Rauheit oder Kontaminationserkennung, ist ein SCanning-EElektron hilfreich MMikroskop (REM) kann besser geeignet sein. b. Allerdings kann ein Transmissionselektronenmikroskop (TEM) besser geeignet sein, wenn Sie die Kristallstruktur einer Probe verstehen oder strukturelle Defekte oder Verunreinigungen erkennen möchten. Auflösungsanforderungen: Abhängig von Ihren Analyseanforderungen haben Sie möglicherweise spezielle Anforderungen an die Auflösung. In dieser Hinsicht verfügt TEM im Allgemeinen über eine höhere Auflösung Fähigkeit im Vergleich zu REM. Wenn Sie eine hochauflösende Bildgebung benötigen, insbesondere zur Beobachtung feiner Strukturen, ist TEM möglicherweise besser geeignet. SProbe Vorbereitung: Ein wichtiger Gesichtspunkt ist die Komplexität der Probenvorbereitung . a. SEM-Probens erfordern in der Regel nur minimale oder gar keine Vorbereitung, und SEM ermöglicht mehr Flexibilität bei der Probengröße , da sie direkt auf der Probe montiert werden können Bühne für die Bildgebung. b. Im Gegensatz dazu ist der Probenvorbereitungsprozess für TEM viel komplexer und erfordert erfahrene Ingenieure. TEM-Probenss müssen extrem dünn sein, typischerweise unter 150 nm oder sogar unter 30 nm, und so flach wie möglich. Dies bedeutet, dass die Vorbereitung der TEM-Probe möglicherweise mehr Zeit und Fachwissen erfordert. Art der Bilder: REM liefert detaillierte dreidimensionale Bilder der Probenoberfläche , während TEM zweidimensionale Projektionsbilder der inneren Struktur der Probe liefert. a. Scanning ELektron Microskope (SEM) liefert dreidimensionale Bilder der Oberflächenmorphologie der Probe . Es wird hauptsächlich zur Morphologieanalyse verwendet. Wenn Sie die Oberflächenmorphologie eines Materials untersuchen müssen, kann SEM verwendet werden, Si...

Seit der Entdeckung der klassischen Doppelhelixstruktur der DNA durch Watson und Crick in den 1950er Jahren ist die DNA zum Kern der biowissenschaftlichen Forschung geworden. Die Anzahl und Anordnung der vier Basen in der DNA führt zur genetischen Vielfalt und ihre räumliche Struktur beeinflusst die Genexpression. Zusätzlich zur traditionellen DNA-Doppelhelixstruktur wurde in menschlichen Zellen eine spezielle viersträngige DNA-Struktur namens G-Quadruplex entdeckt. G-Quadruplex ist eine Struktur höherer Ordnung, die durch die Faltung von DNA oder RNA entsteht, die reich an Tandemwiederholungen von Guanin (G) ist. G-Quadruplexe kommen in sich schnell teilenden Zellen, wie zum Beispiel Krebszellen, sehr häufig vor. Daher können G-Quadruplexe als Angriffspunkte für Medikamente in der Krebsforschung dienen. Die Untersuchung der Struktur von G-Quadruplexen und ihrer Bindungsmodi mit Liganden ist für die Diagnose und Behandlung von Krebszellen von großer Bedeutung. Elektron-Elektron DDoppelresonanz (DEER) Die Elektron-Elektron-Doppelresonanz (DEER) unter Verwendung der gepulsten dipolaren paramagnetischen Elektronenresonanz (PDEPR) wurde als zuverlässiges und vielseitiges Werkzeug zur Strukturbestimmung in der Struktur- und chemischen Biologie entwickelt. DEER kann in Kombination mit SDSL-Techniken (Site-Directed Spin Labeling) Abstandsinformationen im Nanomaßstab liefern. Bei der Untersuchung von G-Quadruplex-Strukturen kann die DEER-Technologie in Kombination mit SDSL verschiedene Längen von G-Quadruplex-Dimeren unterscheiden und die Bindungsmodi von G-Quadruplex-Liganden mit Dimeren aufdecken. PDEPR-Techniken können verschiedene Längen von G-Quadruplex-Dimeren unterscheiden. Der für Abstandsmessungen in DEER-Experimenten verwendete Spinmarker ist Cu(pyridin)4. Der Cu(Pyridin)4 -Komplex ist kovalent an G-Quadruplexe gebunden, und die Dipol-Dipol-Wechselwirkungen zwischen zwei paramagnetischen Cu2+ -Ionen im π- Es können gestapelte G-Quartett-Monomere gemessen werden. Dies ermöglicht die Untersuchung der Dimerbildung. [Cu2+@A4] (TTLGGG) und [Cu2+@B4] (TLGGGG) sind zwei Oligonukleotide mit unterschiedlichen Sequenzen. Abbildung 1 und Abbildung 2 zeigen die DEER-Versuchsergebnisse von [Cu2+@A4]2 und [Cu2+@B4]2. Aus den DEER-Ergebnissen ergibt sich der durchschnittliche Abstand zwischen einzelnen Cu2+-Cu2+ Ionen in [Cu2+@A4 ]2 Dimer ist dA = 2,55 nm. Die G-Quadruplexe an den 3'-Enden der G-Quartette bilden durch Schwanz-an-Schwanz-Stapelung G-Quadruplex-Dimere, und die gz-Achsen der beiden Cu2+ Spinmarkierungen im G-Quadruplex-Dimere sind parallel angeordnet. Im Vergleich zu den [Cu2+@A4]2 Dimeren ist der π-Stapelabstand in [Cu2 +@B4]2 ist länger (dB-dA = 0,66 nm), Dies bestätigt das Vorhandensein eines zusätzlichen G-Quartetts in jedem [Cu2+@B4]-Monomer, was mit dem erwarteten Abstand übereinstimmt. Daher können DEER-Messungen unterschiedliche Längen von G-Quadruplex-Dimeren unterscheiden. Abbildung 1 (A) Gepulstes EPR-Spektrum (schwarze Linie) von [Cu...

Das SCanning-EElektronen-MIkroskop (REM) ist ein wichtiges Werkzeug zur Beobachtung im Mikromaßstab Morphologie und wird häufig in Bereichen wie Materialwissenschaften, Biologie und Umweltwissenschaften verwendet. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Technologie wurde das FFeld EMission SCanning ELektron MICroskop (FESEM ) ist entstanden. Im Vergleich zu herkömmlichen REM bietet FESEM Vorteile wie eine höhere Auflösung, eine größere Schärfentiefe und eine stärkere Signalstabilität. Dieser Artikel bietet eine detaillierte Einführung in die Prinzipien, Merkmale und Vorteile von FESEM im Vergleich zu SEM. Grundlagen des Feldemissions-Rasterelektronenmikroskops (FESEM): 1. Elektronenquelle: FESEM verwendet eine Feldemissionselektronenquelle anstelle der gleichzeitigen Elektronenquelle, die in SEM verwendet wird. Die Feldemissionselektronenquelle verfügt über eine höhere Elektronenstrahldichte und eine bessere Fokussierungsleistung, was zu einer höheren Auflösung führt. 2. Elektronenoptiksystem: FESEM verwendet fortschrittliche Elektronenoptiksysteme, einschließlich elektromagnetischer Linsen und elektrostatischer Linsen, um eine höhere Bildqualität und eine stärkere Signalstabilität zu erreichen. 3. Probenvorbereitung: Die Probenvorbereitung für FESEM ist relativ einfach und erfordert nur eine milde Oberflächenbehandlung, um die Leitfähigkeit sicherzustellen. 4. Signalerkennung: FESEM nutzt mehrere Signalerkennungsmethoden, wie z. B. sekundäre und rückgestreute Elektronen, um umfassende Probeninformationen zu erhalten. Eigenschaften des Feldemissions-Rasterelektronenmikroskops (FESEM): 1. Hohe Auflösung: FESEM bietet mit seiner Feldemissionselektronenquelle und dem fortschrittlichen Elektronenoptiksystem eine höhere Auflösung und ermöglicht die Beobachtung feinerer Probenstrukturen. 2. Große Schärfentiefe: FESEM verfügt über eine größere Schärfentiefe, wodurch eine gute Bildqualität während der Beobachtungen erhalten bleibt und die Beobachtung dreidimensionaler Probenstrukturen erleichtert wird. 3. Starke Signalstabilität: FESEM weist eine starke Signalstabilität auf und gewährleistet eine stabile Bildgebung über lange Beobachtungszeiträume. 4. Einfache Probenvorbereitung: Die Probenvorbereitung für FESEM ist relativ einfach, wodurch die Schwierigkeit und die Kosten der Probenvorbereitung reduziert werden. 5. Mehrfachsignalerkennung: FESEM kann verschiedene Signalerkennungsmethoden nutzen, um umfangreiche Probeninformationen bereitzustellen und mehr Beweise für Analyse und Forschung bereitzustellen. Vorteile von Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop (FESEM) gegenüber SEM: 1. Verbesserte Auflösung: FESEM bietet eine höhere Auflösung, was die Beobachtung feinerer Probenstrukturen ermöglicht und die Anwendungen von Mikroskalen Beobachtungen erweitert. 2. Erhöhte Schärfentiefe: FESEM verfügt über eine größere Schärfentiefe, was die Beobachtung dreidimensionaler Probenstrukturen erleichtert und realistischere Beobachtungsergebnisse liefert. 3....

Der Mensch verlässt sich auf seine Sinne, um die Welt wahrzunehmen, und diese mikroskopischen Analyseinstrumente erweitern die menschliche Wahrnehmung. Wir alle kennen optische Mikroskope, aber diese Mikroskope, die auf der Grundlage der Linsenabbildung arbeiten, sind durch das Abbe-Limit begrenzt, bei dem die Auflösung auf die halbe Wellenlänge des verwendeten Lichts begrenzt ist. Daher liegt die Auflösung optischer Mikroskope aufgrund der Begrenzung der Lichtwellenlänge nur im Mikrometerbereich. Allerdings haben sich schnell bewegende Elektronen einen Welle-Teilchen-Dualismus, und als Welle ist ihre Wellenlänge ein wichtiges Merkmal der Elektronen. Mit zunehmender Beschleunigungsspannung nimmt die Elektronenwellenlänge ab. Durch die Verwendung höherer Beschleunigungsspannungen, beispielsweise 30 kV, ist es möglich, Elektronen mit einer Wellenlänge von etwa 7 µm zu erhalten. Elektronenmikroskope werden hergestellt, indem Elektronen als „Licht“ verwendet werden und herkömmliche optische Linsen durch Magnetlinsen ersetzt werden. Wenn Elektronen mit einer festen Probe interagieren, erzeugen sie eine Reihe probenbezogener Informationen, darunter induzierte elektromotorische Kraft, Kathodolumineszenz, charakteristische Röntgenstrahlen, rückgestreute Elektronen, Auger-Elektronen, Sekundärelektronen, absorbierte Elektronen, übertragene Elektronen usw. Von Mithilfe dieser Informationen ist es möglich, Strukturinformationen im mikroskopischen Maßstab zu erhalten. Ddie Unterschiede zwischen SEM und TEM REM (Rasterelektronenmikroskop) und TEM (Transmissionselektronenmikroskop) sind zwei gängige Formen von Elektronenmikroskopen. SEM verwendet Ssekundäre EElektronen (SE) und Back-gestreute EElektronen (BSE). Erfassen Sie Bilder der Probenoberfläche , während TEM durchgelassene Elektronen erkennt, um Projektionsbilder durch die Oberfläche zu erzeugen Das Innere des Exemplars. SEM scannt die Probenoberfläche mit einem fokussierten Elektronenstrahl und sammelt die an jedem Punkt erzeugten Signale, um Pixel für Pixel ein verstärktes Bild zu erstellen. Die unterhalb der Objektivlinse befindliche Scanspule dient dazu, den Strahl präzise durch die Oberfläche der Probe in der X-Y-Ebene zu führen. Abhängig von der Vergrößerung (bis zu 2 Millionen Mal) scannt der Strahl ein Sichtfeld von wenigen Mikrometern bis hin zu Millimetern. Typische Beschleunigungsspannungen für REM reichen von 1 kV bis 30 kV, wobei niedrigere Beschleunigungsspannungen für einen sanfteren Strahl sorgen, der für die Abbildung strahlempfindlicher und isolierender Proben nützlich ist s. Sekundärelektronen reagieren weniger empfindlich auf Ordnungszahlen und eignen sich besser für die Beobachtung der Oberflächentopographie, während rückgestreute Elektronen höhere Signale für Probenmit größeren Ordnungszahlen liefern, wodurch sie sich für die Bildgebung der Zusammensetzung eignen. TEM arbeitet typischerweise mit Beschleunigungsspannungen zwischen 30 kV und 300 kV, was viel höher ist als die in REM-I...