TopA Hub laiteverkosto

Transkriptio

1 Top Analytica Oy Ab Top Analytican uudet laitteet Asiakkaan uudet mahdollisuudet TopA Hub laiteverkosto Seminaariristeily, Tku-M:hamina-Tku m/s Amorella m/s Viking Grace

2 Top Analytica Oy Ab Laiteverkosto TopA-Hub TEKES/FUSEC TopA-osuus TEKES/FUSEC-projektissa 3v, Uuden liiketoiminnan kehittämistä TopA:lle 4-vaihetta 1. Markkina-analyysi 2. Toimintatavat 3. Laillliset näkökulmat 4. Pilot-projekti

3 Top Analytica Oy Ab Analyysilaitteisto, ) HR-SEM/EDS High-resolution Scanning Electron Microscope with Energy Dispersive Spectrometer 2) SEM/WDS (EPMA) Scanning Electron Microscope with Wavelength Dispersive Spectrometer (Electron Probe for Micro-analysis) 3) TOF-SIMS Time-of-flight Secondary Ion Mass Spectrometer 4) XPS (ESCA) X-ray Photo-electron Spectroscopy (Electron Spectroscopy for Chemical Analyses) 5) FTIR Fourier-transformed Infra-red Spectrometer 6) Kastumiskulmalaitteisto (kontaktikulmalaitteisto) 7) BIB Broad-ion-beam mill 8) XRF X-ray Fluorescence Spectrometer

4 TopA laitteet Top Analytica Oy Ab Laiteverkostomahdollisuudet Turun alueella SEM-EDS EPMA XPS ToF-SIMS FTIR XRF BIB Alkuaineet Alkuaineet Molek. Koostumus Molek. Funkt.ryh. Funkt.ryh. Pinta Bulkki Faasit Rakenne Morfologia Sidostila Haihtuvat Pinta Bulkki Faasit TEM NMR XRD COM AFM STM DSC TGA IC Raman ICP-MS Laitteita yhteiskäytön kautta Liuottimet Py-GC-MS HPLC

5 TopA laitteet Top Analytica Oy Ab Laiteverkosto TopA-Hub TEKES/FUSEC SEM-EDS EPMA XPS ToF-SIMS FTIR XRF BIB Alkuaineet Alkuaineet Molek. Koostumus Molek. Funkt.ryh. Funkt.ryh. Pinta Bulkki Faasit Rakenne Morfologia Sidostila Haihtuvat Pinta Bulkki Faasit TEM XRD COM AFM TGA Raman Laitteita yhteiskäytön kautta Liuottimet Py-GC-MS

6 Keksitty 1957 Perustuu valon sirontaan Kaupallisesti saatavilla: Konfokaalimikroskooppi Confocal Microscopy (COM) Spinning-disk (Nipkow disk) confocal microscopes Confocal laser scanning microscopes Programmable Array Microscopes (PAM)

7 Confocal Image Stack Näytteen pinnasta otetaan kuvia eri tarkennuskorkeuksilla Jokainen kuva on vaakatason leikkaus näytteen topografiasta Yhdistämällä kuvat päällekkäin luodaan 3D-kuvaus näytepinnasta (konfokaalikuva) kuvaa/min

8 Esimerkki COM-kuvasta Valomikroskooppikuva Konfokaalimikroskooppikuva (800µm)

9 Esimerkki COM-kuvasta ABO [µm] Profile l0h w [µm] 6.00 µm

10 ÅA-OOK konfokaalimikroskooppi Mitattava alue: 3200 X 3088 µm maks z: 4,4 mm 1600 X 1544 µm maks z: 1,5 mm 800 X 772 µm maks z: 0,33 mm 320 X 309 µm maks z: 0,11 mm 160 X 154 µm maks z: 0,08 mm Skannausalue: x,y: 160 µm ~10 cm Näytteenkoko: Unlimited (1-2 mm A4) Resoluutio: z: 1-2 nm x,y: riippu objektiivin linssistä

11 1600µm z~47µm 800µm z~36µm 320µm z~18µm 160µm z~11µm

12 Kuvien liittäminen - Stitching Mandollistaa isompien alueiden analysointi Kytkee automaattiseti yhteen vierekkäisiä konfokaalikuvia Kuvien raja-alueet optimoidaan yhteensopiviksi.

13 Transmission electron microscope in University of Turku JEM-1400 Plus acceleration voltage up to 120 kv resolution 0.38 nm digital 11 Mpix camera Specimen preparation equipment: ultramicrotomes tissue processor, staining machine critical point dryer vacuum evaporator, carbon coater

14 SEM VS. TEM SEM (Scanning EM) e-beam scanned on specimen surface secondary electrons detected surface topography composition analysis Electron beam TEM (Transmission EM) e-beam sent through the specimen image formed as a result of interaction of e-beam and the specimen inner structure sample must be very thin, < 100 nm Electron detector Image sources:

15 Specimen requirements for TEM Nano-dimensions or can be cut into <100 nm slices Stable in vacuum < 10-6 torr Stable in electron bombardment Non-magnetic Electron opaque or can be stained with heavy metals

16 TECHNIQUES: 1. APPLICATION ON GRID Applicable to particle-like samples Droplet of suspension containing the sample is dropped on a sample grid and dried 1. Electron opaque size and shape 2. Electron transparent also inner structure 3. Low contrast specimen negative staining Soukka et al., Ann. NY Acad. Sci. 1130, 188 (2008) Härmä et al., J Nanopart Res. 10, 1221 (2008) 100 nm Jääskeläinen et al., Small 3, 1362 (2007)

17 TECHNIQUES: 2. ULTRATHIN SECTIONING Ultra-thin (60 nm) sections can be cut by using an ultramicrotome and a diamond knife. Applicable to matter that can be cut with diamond knife; soft matter like polymers, biological material etc Sample embedded in resin, sectioned and picked up on a sample holding grid and stained to enhance contrast if necessary.

18 TECHNIQUES: 2. ULTRATHIN SECTIONING Example: Attachment of TiO 2 coating to tissue Paldan et al, J. Mater. Sci. Mater. Med. 19, 1283 (2008).

19 Top Analytica Oy Ab Laiteverkosto TopA-Hub TEM, XRD COM, AFM, TGA, Raman, Py-GC-MS Jyrki Juhanoja Teemu Paunikallio

20 Top Analytica Oy Ab Yhteystiedot Top Analytica Oy Ab. Ruukinkatu 4, Turku. Puh: Bengt-Johan Skrifvars: Jyrki Juhanoja: Teemu Paunikallio: