原位樣品桿知識：一文了解原位透射電鏡技術(shù)的發(fā)展歷程

前面我們簡(jiǎn)單介紹了原位透射電鏡技術(shù)和原位透射電鏡技術(shù)的應用領(lǐng)域，更好的了解原位透射技術(shù)，本文簡(jiǎn)要梳理其在 1960-1990 期間的發(fā)展歷程：

原位透射電子顯微技術(shù)（in-situ TEM）起源于 20世紀 60 年代。

1960 年代：研究人員開(kāi)始使用透射電子顯微鏡觀(guān)察材料在不同溫度下的行為，通過(guò)加熱樣品臺實(shí)現原位觀(guān)察。

1970 年代：隨著(zhù)透射電子顯微鏡技術(shù)的改進(jìn)和儀器設備的升級，實(shí)現了更精確和可控的原位實(shí)驗觀(guān)測。

1980 年代：在原位實(shí)驗中引入了氣氛控制系統，使研究人員能夠研究材料在不同氣氛條件下的性能和行為。

1990 年代：隨著(zhù)納米材料和納米器件的發(fā)展，原位透射電子顯微鏡得到更廣泛的應用，研究領(lǐng)域涵蓋了材料科學(xué)、納米技術(shù)、催化劑研究等多個(gè)領(lǐng)域。

隨著(zhù)電子顯微鏡技術(shù)和設備的不斷改進(jìn)，原位透射電子顯微技術(shù)在分辨率、靈敏度和控制能力方面取得了顯著(zhù)進(jìn)展。在 2000 年代和 2010 年代，原位透射電子顯微鏡技術(shù)在以下方面取得了顯著(zhù)的發(fā)展進(jìn)展：

1. 高溫和低溫實(shí)驗：原位透射電子顯微鏡技術(shù)擴展到更高溫度范圍和更低溫度范圍。研究人員可以觀(guān)察材料在ji端溫度條件下的相變、晶體生長(cháng)等動(dòng)態(tài)過(guò)程。

2. 環(huán)境氣氛控制：原位透射電子顯微鏡技術(shù)中的氣氛控制得到改進(jìn)，可以實(shí)現更精確的氣氛控制，如控制氣氛的成分、壓力和流量。這使得研究人員可以模擬更多真實(shí)世界中的環(huán)境條件。

3. 原位電子束輻照：研究人員開(kāi)始使用原位透射電子顯微鏡技術(shù)對材料進(jìn)行原位電子束輻照實(shí)驗。這種技術(shù)可以模擬輻照環(huán)境下材料的行為，對核能材料、電子器件等領(lǐng)域具有重要意義。

4. 納米尺度操作：原位透射電子顯微鏡技術(shù)發(fā)展了納米尺度的操作能力，例如使用納米探針進(jìn)行局部操控和修復，實(shí)現對材料結構的精確操作。

5. 數據采集和分析：隨著(zhù)計算機處理能力的提高，原位透射電子顯微鏡技術(shù)在數據采集和分析方面取得了顯著(zhù)進(jìn)展。自動(dòng)化數據采集和高通量數據分析方法的引入，使得研究人員能夠更有效地處理和解釋大量的實(shí)驗數據。

在 2020 年代，原位透射電子顯微鏡技術(shù)繼續發(fā)展，主要集中在以下方面：

1. 原位電子顯微成像新技術(shù)：新的原位電子顯微成像技術(shù)的出現，如原子分辨率顯微鏡（atomic resolution microscopy）和動(dòng)態(tài)原位顯微鏡（dynamic in-situ microscopy），使得研究人員可以更清晰地觀(guān)察材料的原子結構和動(dòng)態(tài)行為。

2. 原位電子能譜分析：結合能譜分析技術(shù)，可以在原位透射電子顯微鏡中實(shí)現對材料的化學(xué)成分和元素分布的原位觀(guān)測，為材料研究提供更全面的信息。

3. 原位電子顯微鏡與其他技術(shù)的融合：原位透射電子顯微鏡技術(shù)與其他表征技術(shù)的融合，如原位 X 射線(xiàn)衍射、原位拉曼光譜等，為多尺度、多模態(tài)的材料表征提供了更全面的解決方案。

4. 數據處理與機器學(xué)習：利用機器學(xué)習和人工智能技術(shù)，對原位透射電子顯微鏡實(shí)驗數據進(jìn)行高效處理、圖像識別和模式識別，加速實(shí)驗結果的解讀和分析。