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Enregistrement W4401000154 · doi:10.1093/mam/ozae044.321

Inelastic and Elastic Scattering Cross-sections for Carbon at 20-30 keV

2024· article· en· W4401000154 sur OpenAlexaff
Cristina Cordoba, Nicolas Brodusch, Robert A. McLeod, Raynald Gauvin, Arthur M. Blackburn

Notice bibliographique

RevueMicroscopy and Microanalysis · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineMaterials Science
ThématiqueElectron and X-Ray Spectroscopy Techniques
Établissements canadiensHitachi (Canada)McGill UniversityUniversity of Victoria
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésInelastic scatteringMaterials scienceElastic scatteringCarbon fibersScatteringNuclear physicsAtomic physicsPhysicsComposite materialOptics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Electron microscopy (EM) is an indispensable tool to probe matter at the nanoscale. However, specimen damage has long been known to limit the information that can be obtained from a variety of electron beam sensitive materials. Damage can still be alleviated combining cryo-conditions and low-electron fluence illumination for some modes of EM operation. It has also been recognized that lower acceleration voltages (∼100 keV) increase the amount of information obtained per unit of damage at the thicknesses of typical specimens observed in cryo-EM [1]. A large variety of 2D materials and structural information of biological proteins below 100 kDa [2] would potentially provide higher contrast at the energy ranges commonly provided by scanning electron microscopes (SEM) (<30 keV), with the additional benefits in terms of cost and ease of use. However, experimental confirmations of the expected trend of increasing information at these low energies < 30 kV, by way of elastic and inelastic scattering cross-sections measurements, have until recently been limited by the availability of suitable detectors at these low energies. Here we use a new pixelated detector [3] and electron-energy loss spectrometer [4] with peak performances in the energy ranges provided by the SEM, to measure the inelastic and elastic scattering cross-sections for carbon in a similar fashion as carried out by Peet et at. [2]. This allows us to experimentally investigate the trends in the information coefficient at lower (20-30 keV) beam energies. Multiple spectra of both the zero-loss peak and the low-loss window of about 100 eV were collected altogether in various spatial sites on a 6.5 nm amorphous carbon layer. Integration of the areas provide the ratio Is-inelastic/I0 as depicted in Fig.1. The inelastic scattering at these lower (30 and 20 keV) energies follows the same linear relation found in the range 80-300 keV when plotted against 1/β2, where β is the electron speed divided by the speed of light. The elastic information of carbon was obtained from graphene at low currents and short exposure times (0.25-0.5 ms) to avoid saturation of the forward scattered beam. 400 to 600 frames were then added to obtain diffraction spots. The projector lens was adjusted at each energy as to obtain similar camera lengths. The elastic scattering cross-section was calculated using the ratio Is-elastic/I0, where I0 and Is-elastic were determined integrating the intensity of the forward scattered beam and 4 to 6 first order diffraction peaks subtracting local background counts, respectively. The experimental certainty was limited by large variations in the intensities collected from different spatial sites, as seen in Fig. 2. The intensity variations do not seem to come from thicknesses variations of the graphene, but may have been influenced by overlying contaminating material, which may be less mobile and have stronger local influences at lower beam energies. Increased aberrations at the energies studied in this work could also be the culprit, having a stronger effect in the elastic scattered electrons. Further exploration of the effects of momentum transfer from the electron beam to the graphene in the studied energy range is also required, as to rule out possible effects of diffraction peak broadening observed in other diffraction experiments in high quality graphene [5]. Inelastic scattering cross sections for amorphous carbon at 30 and 20 keV. (a) Inelastic scattering (Is) to zero loss peak (I0) intensity ratio at 30 and 20 keV versus 1/β2. (b) 20 keV example EEL spectra used to obtain the ratios in (a). Elastic scattering cross sections for graphene in the 30-20 keV range. (a) Elastic (Is) to forward scattered (I0) intensity ratio in the range of 30 to 20 keV versus 1/β2. (b) Example of an electron diffraction pattern of graphene at 24 keV adding 600 frames.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,018
Score d'incertitude au seuil0,060

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0020,002
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0180,001

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.

Tête enseignante Opus0,010
Tête enseignante GPT0,295
Écart entre enseignants0,285 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2024
Routes d'admission1
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