Electron beam damage of perfluorosulfonic acid studied by soft X-ray spectromicroscopy
Notice bibliographique
Résumé
Scanning transmission X-ray microscopy (STXM) was used to study chemical changes to perfluorosulfonic acid (PFSA) spun cast thin films as a function of dose imparted by exposure of a 200 kV electron beam in a Transmission Electron Microscope (TEM). The relationship between electron beam fluence and absorbed dose was calibrated using a modified version of a protocol based on the positive to negative lithography transition in PMMA [Leontowich et al, J. Synchrotron Rad. 19 (2012) 976]. STXM was used to characterize and quantify the chemical changes caused by electron irradiation of PFSA under several different conditions. The critical dose for CF2-CF2 amorphization was used to explore the effects of the sample environment on electron beam damage. Use of a silicon nitride substrate was found to increase the CF2-CF2 amorphization critical dose by ∼x2 from that for free-standing PFSA films. Freestanding PFSA and PMMA films were damaged by 200 kV electrons at ∼100 K and then the damage was measured by STXM at 300 K (RT). The lithography cross-over dose for PMMA was found to be ∼2x higher when the PMMA thin film was electron irradiated at 120 K rather than at 300 K. The critical dose for CF2-CF2 amorphization in PFSA irradiated at 120 K followed by warming and delayed measurement by STXM at 300 K was found to be ∼2x larger than at 300 K. To place these results in the context of the use of electron microscopy to study PFSA ionomer in fuel cell systems, an exposure of 300 e−/nm2 at 300 K (which corresponds to an absorbed dose of ∼20 MGy) amorphizes ∼10% of the CF2-CF2 bonds in PFSA. At this dose level, the spatial resolution for TEM imaging of PFSA is limited to 3.5 nm by radiation damage, if one is using a direct electron detector with DQE = 1. This work recommends caution about 2D and 3D morphological information of PFSA materials based on TEM studies which use fluences higher than 300 e−/nm2.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».