扫描电镜简介

研究各种各样的材料,并进行结构和成份表征,是目前对扫描电镜的主流应用要求。FEI Quanta FEG系列灵活、通用,足以应对当今人们广博的研究方向这一挑战。分析任何样品,得到所有数据,在Quanta FEG上可得到表面像和成份像,并可辅以多种附件来确定材料的性质和元素组成。

一、主要优点

1)世界上唯一具有环境扫描技术的高分辨场发扫描电镜

2)在各种操作模式下分析导电和不导电样品,得到二次电子像和背散射电子像

3)最大程度降低样品制备要求:低真空/环境真空技术使得不导电样品和/或含水样品不经导电处理即可直接成像和分析,样品表面无电荷累积现象

4)专利的穿过透镜的压差真空系统,对导电和不导电样品都可进行EDS/EBSD分析,不管是在高真空模式或在低真空模式。稳定的大束流(最大 200 nA)确保能谱及EBSD分析工作的快速、准确

5)电镜可作为一个微观实验室。安装特殊的原位样品台后,在从- 165 °C1500 °C温度范围内,对多种样品保持其原始状态下进行动态原位分析

6)对导电样品,可选用减速模式得到表面和成份信息

7)直观、简便易用的软件,即使电镜新手也能轻易上手

 

二、典型应用:

1、纳米表征

1)金属及合金, 氧化/腐蚀, 断口, 焊点, 抛光断面, 磁性及超导材料

2)陶瓷, 复合材料, 塑料

3)薄膜/涂层地质样品断面, 矿物

4)软物质: 聚合物, 药品, 过滤膜, 凝胶, 生物组织, 木材

5)颗粒, 多孔材料, 纤维

2、原位过程分析

1)增湿/去湿

2)浸润行为/接触角分析

3)氧化/腐蚀

4)拉伸 (伴随加热或冷却)

5)结晶/相变

3、纳米原型制备

1)电子束曝光 (EBL)

2)电子束诱导沉积(EBID)

 

三、主要参数

1、电子光学

1)高分辨肖特基场发射电子枪

2)优化的高亮度、大束流镜筒

345°锥度物镜极靴,及穿过透镜的压差真空系统,加热式物镜光阑

4)加速电压: 200 V - 30 kV

5)束流: 最大200 nA并连续可调

6)放大倍数: 6 x 1,000,000 x (四幅图像显示)

2、分辨率

1)高真空

30 kV0.8 nm (STEM)*

30 kV1.0 nm (SE)

30 kV2.5 nm (BSE)*

1 kV3.0 nm (SE)

2)高真空下减速模式*

1 kV3.0 nm (BSE)*

1 kV2.3 nm (ICD)*

200 V3.1 nm (ICD)*

3)低真空

30 kV1.4 nm (SE)

30 kV2.5 nm (BSE)

3 kV3.0 nm (SE)

4)环境真空 (ESEM)

30 kV1.4 nm (SE)

 

3、检测器

1E-T二次电子探头

2)大视场低真空气体二次电子探头 (LFD)

3)气体二次电子探头 (GSED)

4)样品室红外CCD相机

5)高灵敏度、低电压固体背散射探头*

6)气体背散射探头*

7)四分固体背散射探头*

8)闪烁体型背散射探头/CLD*

9vCD (低电压、高衬度探头)*

10)镜筒内探头(ICD),用于减速模式下二次电子检测*

11)电子束流检测器*

12)分析型气体背散射探头 (GAD)*

13STEM探头*

14Nav-Cam 光学相机彩色成像,用于样品导航*

15)阴极荧光探测器*

16)能谱*

17)波谱*

18EBSD*

19)极靴底部安装四环分隔式定向型背散射电子探头 (DBS)

4、真空系统

11250 l/s 涡轮分子泵, 2个机械泵

2)专利的穿过透镜的压差真空系统

3)电子束在气体区域的行程:10 mm2 mm

4)可升级成无油机械泵

52个离子泵

6)样品室真空度 (高真空模式) < 6e-4 Pa

7)样品室真空度(低真空模式) < 10 to 130 Pa

8)样品室真空度(环境真空模式) < 10 to 4000 Pa

9)典型换样时间: 高真空模式≤ 150秒;低真空及环境真空模式≤ 270(FEI标准测试程序)

5、样品室

1)左右内径379mm

210 mm分析工作距离

310个探测器 / 附件接口

4EDS采集角: 35°

6、样品台

1X/Y = 150 mm

2Z = 65 mm

3Z向间隙93.5mm

4)倾斜:- 5° - + 70°

5)连续旋转360°

6)重复精度: 2 μm (X/Y方向)

7)伪全对中样品台