전자토모그래피의 정량적 분석에서 대물렌즈 조리개의 영향

Abstract

We have evaluated the effects of experimental factors on transmitted electron beam intensities for quantitative analysis in electron tomography. For the correct application of Beer's law in electron tomography, the transmitted beam intensity should reflect the net effect of mass properties on beam path. So, the any other effects of the objective aperture and the specimen holder on beam path should be removed. The cut-off effects of objective aperture were examined using Quanti-foil holey carbon film and a transmission electron microscope operated at 120 kV. The transmitted beam intensities with 30μm objective aperture dropped about 16.7% compared to electron beam intensities without the objective aperture. Also, the additional losses of about 14.2% at high tilt angles were occurred by cut-off effects of the objective apertures. For the precise quantitative analysis in electron tomography, the effect of the objective aperture on transmitted electron beam intensities should be considered. It is desirable that 2-D tilt series images are obtained without the objective aperture for correct application of Bee's law.

Electron tomography의 정량적 분석을 위해서 대물렌즈 조리개가 투과빔의 강도에 미치는 영향을 평가하였다. Electron tomography에 도입되는 Beer's law의 올바른 적용을 위해서는 투과빔은 시료의 기울기에 따른 mass thickness의 변화에 의한 효과만을 반영해야 한다. 그러므로 빔 경로상의 대물렌즈 조리개, 홀더 등에 의한 다른 효과는 제거되어야 한다. 본 연구에서는 대물렌즈 조리개의 cut-off 효과를 120 kV TEM과 Quantifoil holey 카본 시료를 이용하여 상세히 평가하였다. 대물렌즈 조리개를 사용하지 않은 경우와 비교할 때, 30μm 크기의 대물렌즈 조리개를 통과한 투과전자빔의 강도는 약 16.7%의 감소가 일어난다. 또한 55∘ 이상의 고경사각 기울기에서는 대물렌즈 조리개의 cut-off 효과에 의해 14.2%의 강도 감소가 추가적으로 발생함을 알 수 있었다. Electron tomography에서 정량 분석을 위해서는 이러한 대물렌즈 조리개의 영향을 고려해야만 한다. 또한 Beer's law의 올바른 적용을 위해서는 일련의 기울기에 따른 2차원적 영상은 가능하면 대물렌즈 조리개를 사용하지 않은 상태에서 획득하는 것이 바람직하다.