MC260P103: Elektronová mikroskopie a mikroskopie SPM/AFM

• Přednáška běžící v zimním semestru na katedře Fyzikální a makromolekulární chemie, na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy.
• Přednáší se zpravidla od října do prosince na Ústavu makromolekulární chemie AV ČR, v.v.i.
• Zápis přednášky a další informace viz též SIS na PřF UK.

1. Základní informace

• Přednáší střídavě M.Šlouf (EM) a Z.Pientka (SPM/AFM).
• EM (elektronová mikroskopie) zahrnuje celkem 6 přednášek.
• SPM (mikroskopie s rastrovací sondou) celkem 5 přednášek.
• Přednáší se vždy v Pá od 9:00, není-li domluveno jinak.

2. Přednášky

• Elektronické verze přednášek a doplňkové materiály ke stažení.
• Pouze pro soukromé použití účastníků přednášek.

2.1. Elektronová mikroskopie

• Přednášky (4 základní + 2 doplňkové + 1 série cvičení):
  • Přednáška EM0: EM (úvod do elektronové mikroskopie)
  • Přednáška EM1: SEM (základy SEM + praktická cvičení)
    • EM1B: Teorie SEM/EDX + Elektron v krychli + Elektron v atomu
      (pro pokročilé: výpočet energií v EDX pomocí Schrodingerovy rovnice)
  • Přednáška EM2: TEM (základy TEM + praktická cvičení)
    • EM2B: TEM/ED + Výpočet práškového difraktogramu Au
      (pro pokročilé: teorie difrakce, výpočet ED difraktogramů)
  • Přednáška EM3: IMA (IMage Analysis = obrazová analýza = převod obrázků na čísla)
    • EM3B: Příklady/cvičení z obrazové analýzy
      (pro zájemnce: základní zpracování 2D mikrofotografií v ImageJ
      (úpravy B/C/G, vkládání měřítek, jednoduchá makra, segmentace…
      (viz odkazy na konci přednášky EM3 nebo přímý odkaz na DropBox

• Volně šiřitelné programy pro mikroskopii, které budeme aktivně používat:
  • IrfanView – www stránky programu pro prohlížení mikrofotografií.
  • ImageJ – krátký úvod do programu ImageJ, který se používá pro úpravy mikrofotografií a obrazovou analýzu.
  • Jupyter/Python – základní návod na použití a instalaci programu Jupyter/Python, který budeme využívat ke zpracování dat, výpočtům a domácím úkolům.

• Doplňkové materiály k přednáškám a domácím úkolům:
  • EDX tabulka – tabulka energií EDX přechodů, pro ruční interpretaci spekter.
  • EDX – data pro TEM/HW3 – data a malá nápověda k domácímu ůkolu TEM/HW3
  • Elektronová difrakce – ukázková publikace s pokročilejší elektronovou difrakcí (práce ukazuje, že/jak se dá elektronová difrakce realizovat v SEM)
  • Obrazová analýza – ukázková publikace s pokročilejší obrazovou analýzou (skript automaticky určující množství částic na SEM mikrofotografiích)

2.2. Mikroskopie SPM/AFM

• Přednáška SPM1: SPM1
• Přednáška SPM2: SPM2
• Přednáška SPM3: SPM3
• Přednáška SPM4: SPM4
• Přednáška SPM5: SPM5

3. Praktika

• Pro vážné zájemce jsou připravena základní školení na SEM a AFM.
• Po školení (a domluvě) lze dané mikroskopy na ÚMCH samostatně používat.
• Další cvičení lze domluvit individuálně podle zájmu přímo s přednášejícími.

4. Zkoušky

• Obsah zkoušky = jen to, co bylo v přednáškách + elementární znalosti z matematiky, fyziky a chemie.
• E-mailová domluva termínů s M.Šloufem a Z.Pientkou.
• Zkouší se nejprve SPM část, pak EM část, do systému zapisuje M.Šlouf.
• Proto je výhodnější absolvovat obojí v jeden den nebo nejprve SPM, pak EM.