Энергетически-фильтрованная просвечивающая электронная микроскопия ( EFTEM ) — это метод, используемый в просвечивающей электронной микроскопии , в котором для формирования изображения или дифракционной картины используются только электроны с определенной кинетической энергией. Метод может использоваться для помощи в химическом анализе образца в сочетании с дополнительными методами, такими как электронная кристаллография.
Если очень тонкий образец осветить пучком электронов высокой энергии, то большинство электронов беспрепятственно пройдут через образец, но некоторые будут взаимодействовать с образцом, рассеиваясь упруго или неупруго ( рассеяние фононов , рассеяние плазмонов или ионизация внутренней оболочки ). Неупругое рассеяние приводит как к потере энергии, так и к изменению импульса, что в случае ионизации внутренней оболочки характерно для элемента в образце.
Если электронный пучок, выходящий из образца, пропустить через магнитную призму, то траектория полета электронов будет меняться в зависимости от их энергии. Этот метод используется для формирования спектров в спектроскопии потери энергии электронами (EELS), но также можно разместить регулируемую щель, чтобы пропускать только электроны с определенным диапазоном энергий, и реформировать изображение, используя эти электроны на детекторе.
Энергетическая щель может быть отрегулирована таким образом, чтобы пропускать только те электроны, которые не потеряли энергию, для формирования изображения. Это предотвращает неупругое рассеяние, вносящее вклад в изображение, и, следовательно, создает изображение с улучшенным контрастом.
Настройка щели так, чтобы пропускать только те электроны, которые потеряли определенное количество энергии, может использоваться для получения элементно-чувствительных изображений. Поскольку сигнал ионизации часто значительно меньше фонового сигнала, обычно необходимо получить более одного изображения при различных энергиях, чтобы удалить фоновый эффект. Самый простой метод известен как метод отношения скачков , когда изображение, записанное с использованием электронов при энергии максимума пика поглощения, вызванного определенной ионизацией внутренней оболочки, делится на изображение, записанное непосредственно перед энергией ионизации. Часто необходимо проводить перекрестную корреляцию изображений, чтобы компенсировать относительный дрейф образца между двумя изображениями.
Улучшенные элементарные карты могут быть получены путем получения серии изображений, что позволяет проводить количественный анализ и повышает точность картирования, где задействовано более одного элемента. При получении серии изображений также возможно извлечь профиль EELS из определенных особенностей.