Pour étudier l'effet fondamental de la forme et de la morphologie de tout matériau sur ses propriétés, il est très essentiel de connaître et d'étudier sa morphologie. La tomographie par faisceau d'ions focalisés (FIB) est une technique d'étude des relations chimiques et structurelles en 3D. L'instrumentation du FIB ressemble à celle de la microscopie électronique à balayage (MEB), mais il existe une différence majeure dans le faisceau utilisé pour le balayage. Pour le MEB, un faisceau d'électrons est utilisé avec le milieu de balayage alors que dans le FIB, un faisceau d'ions très focalisé est utilisé pour le balayage. Le FIB peut être utilisé à des fins de lithographie et d'ablation, mais en raison des progrès et du faisceau focalisé à haute énergie, il est aujourd'hui utilisé comme technique tomographique. La tomographie est définie comme l'imagerie par sectorisation ou section transversale de toute zone souhaitée. La césure du FIB avec la spectrométrie à dispersion d'énergie ou la spectrométrie de masse ionique secondaire peut nous donner une analyse élémentaire avec des images 3D à très haute résolution pour un échantillon. Cette technique contribue à la connaissance des analyses qualitatives et quantitatives, des créations de volumes 3D et du traitement d'image. Dans ce chapitre, nous discuterons des progrès de l'instrumentation FIB et de son utilisation comme outil d'imagerie 3D pour différents échantillons allant des matériaux de taille nanométrique (nm) aux échantillons biologiques de taille micrométrique (μm).

Para estudiar el efecto fundamental de la forma y la morfología de cualquier material sobre sus propiedades, es muy esencial conocer y estudiar su morfología. La tomografía de haz de iones enfocado (FIB) es una técnica de estudio de relaciones químicas y estructurales en 3D. La instrumentación de FIB se parece a la de la microscopía electrónica de barrido (SEM), pero hay una gran diferencia en el haz utilizado para el barrido. Para SEM, se utiliza un haz de electrones con el medio de escaneo, mientras que en FIB, se utiliza un haz de iones muy enfocado para el escaneo. FIB se puede utilizar con fines de litografía y ablación, pero debido a los avances y al haz enfocado de alta energía, hoy en día se utiliza como técnica tomográfica. La tomografía se define como la obtención de imágenes por sectorización o sección transversal de cualquier área deseada. La división de FIB con espectrometría de dispersión de energía o espectrometría de masas de iones secundarios puede darnos un análisis elemental con imágenes 3D de muy alta resolución para una muestra. Esta técnica contribuye al conocimiento de los análisis cualitativos y cuantitativos, las creaciones de volúmenes 3D y el procesamiento de imágenes. En este capítulo, discutiremos los avances en la instrumentación FIB y su uso como herramienta de imagen 3D para diferentes muestras que van desde materiales de tamaño nanométrico (nm) hasta muestras biológicas de tamaño micrométrico (μm).

To study the fundamental effect of shape and morphology of any material on its properties, it is very essential to know and study its morphology. Focused ion beam (FIB) tomography is a 3D chemical and structural relationship studying technique. The instrumentation of FIB looks like that of the scanning electron microscopy (SEM), but there is a major difference in the beam used for scanning. For SEM, a beam of electrons is used with scanning medium whereas in FIB, a much focused beam of ions is used for scanning. FIB can be used for lithography and ablation purposes, but due to advancements and high-energy focused beam, it is nowadays being used as a tomographic technique. Tomography is defined as imaging by sectoring or cross-sectioning any desired area. The hyphenation of FIB with energy-dispersive spectrometry or secondary ion mass spectrometry can give us elemental analysis with very high-resolution 3D images for a sample. This technique contributes to acquaintance of qualitative and quantitative analyses, 3D volume creations, and image processing. In this chapter, we will discuss the advancements in FIB instrumentation and its use as 3D imaging tool for different samples ranging from nanometer (nm)-sized materials to micrometer (μm)-sized biological samples.

لدراسة التأثير الأساسي لشكل ومورفولوجيا أي مادة على خصائصها، من الضروري جدًا معرفة ودراسة مورفولوجيتها. التصوير المقطعي بالأشعة الأيونية المركزة (FIB) هو تقنية دراسة ثلاثية الأبعاد للعلاقة الكيميائية والهيكلية. تبدو أجهزة FIB مثل أجهزة الفحص المجهري الإلكتروني للمسح الضوئي (SEM)، ولكن هناك اختلاف كبير في الحزمة المستخدمة للمسح الضوئي. بالنسبة لـ SEM، يتم استخدام حزمة من الإلكترونات مع وسط المسح بينما في FIB، يتم استخدام حزمة مركزة من الأيونات للمسح. يمكن استخدام FIB لأغراض الطباعة الحجرية والاستئصال، ولكن نظرًا للتطورات والحزمة المركزة عالية الطاقة، يتم استخدامها في الوقت الحاضر كأسلوب تصوير مقطعي. يتم تعريف التصوير المقطعي على أنه التصوير عن طريق تقسيم أو تقطيع أي منطقة مرغوبة. يمكن أن تعطينا واصلة FIB مع قياس الطيف المشتت للطاقة أو قياس الطيف الكتلي الأيوني الثانوي تحليلًا عنصريًا بصور ثلاثية الأبعاد عالية الدقة لعينة. تساهم هذه التقنية في التعرف على التحليلات النوعية والكمية، وإنشاء وحدات التخزين ثلاثية الأبعاد، ومعالجة الصور. في هذا الفصل، سنناقش التطورات في أجهزة FIB واستخدامها كأداة تصوير ثلاثية الأبعاد لعينات مختلفة تتراوح من المواد بحجم النانومتر (nm) إلى العينات البيولوجية بحجم الميكرومتر (μm).