Rastrovací elektronové mikroskopy - SEM
Rastrovací elektronové mikroskopy Quanta™ x50
Quanta je nová generace rastrovacích elektronových mikroskopů podporující
technologii ESEM.
FEI mikroskopy Quanta jsou nejmodernější nízkovakuové SEM mikroskopy se schopností dále snížit vakuum pro choulostivé vzorky.
Technologie, materiály a vzorky se mění stále rychleji a s tím také požadavky na dnešní analytické laboratoře. Analytické
nástroje musejí vyhovět materiálům s velmi rozdílnými vlastnostmi, přičemž snímají více analytických dat v kratším čase.
Požadavky na nedestruktivní analytické techniky a funkce se zvyšují. Řada Quanta™ je
nejmodernější flexibilní řešení pro současné i budoucí diagnostické aplikace. Vyznačuje se třemi režimy zobrazení: – vysoké vakuum,
nízké vakuum a ESEM™, což vyhovuje nejširší škále vzorků SEM. Řešen je tak, aby produkoval maximum
dat – zobrazení a miroanalýza – ze všech vzorků, ať už s preparací nebo bez ní.
Nová vylepšená generace mikroskopů Quanta™ x50 se vyznačuje vylepšeným rozlišením obrazu a kontrastu díky novému nástroji zobrazování, jež lze také
řídit dálkově.
Požadavky pro zobrazení a analýzu za nízkého vakua
1. Zobrazení s vysokým rozlišením
- Požadavek: Vysoké rozlišení
- Quanta: Vysoká čistota a nízký šum plynného detektoru sekundárních elektronů
- Výhoda: Zvýšená kvalita morfologických dat bez artefaktů
2. Zobrazení za nízkého urychlovacího napětí
- Požadavek: Zobrazení za nízkého urychlovacího napětí při vysokém i nízkém vakuu
- Quanta: Patentovaná tetroda pro elektronové dělo (gun booster), vysoký jas při nízkém napětí
- Výhoda: vynikající kvalita zobrazení povrchu - při nízkém i vysokém vakuu
3. Kvantitativní EDS analýza za nízkého vakua
- Požadavek: Kvantitativní mikroanalýza vzorků bez úpravy
- Quanta: Výhodná geometrie pro nízké vakuum - krátká dráha svazku prostředím,
simultánní detekce SE, BSE a EDS při stejné pracovní vzdálenosti
- Výhoda: Mikroanalýza přirozených vzorků - zvýšená návratnost investice do EDS
4. Zřetelný mechanismus kontrastu - i v nízkém vakuu
- Požadavek: Striktní oddělení kontrastu SE a BSE jako je tomu u vysokého
vakua
- Quanta: Speciálně konstruované detektory SE pro nízké vakuum přesně
oddělují signál SE od BSE, tyto detektory se dodávají jako standard
- Výhoda: Snadná interpretace výsledků
5. Nejvyšší využitelná pracovní vzdálenost
- Požadavek: Malé zvětšení - velká hloubka ostrosti - i při nízkém vakuu
- Quanta: Vynikající kvalita zobrazení při velké pracovní vzdálenosti pro
vysoké i nízké vakuum, bez omezení zorného pole
- Výhoda: Rychlá a snadná navigace velkých vzorků
Typické aplikace zahrnují:
Nano-charakterizace
- kovy a slitiny, oxidace/koroze, leštěné řezy, magnetické a supravodivé materiály
- keramika, kompozity, umělé hmoty
- filmy/vrstvy
- geologické řezy, minerály
- polymery, léčiva, filtry, gely, tkáně, rostlinný materiál
- částice, porézní materiál, vlákna
Nano-zpracování in situ
- hydratace/dehydratace
- oxidace/koroze
- trhání (s ohřevem nebo chlazením)
- krystalizační/fázová přeměna
Nano-modelování
- litografie
- depozice indukovaná elektronovým svazkem (EBID)
Quanta 250
|
Quanta 450
|
Quanta 650
|
|
|
|
Quanta 250 je kompaktní SEM přístroj s 50 mm stolkem. |
Quanta 450 je kompaktní SEM přístroj se 100 mm stolkem. |
Quanta 650 je kompaktní SEM přístroj se 150 mm stolkem. |
Specifikace mikroskopů Quanta™ x50 jsou uvedeny níže v tabulce I
Rastrovací elektronové mikroskopy Quanta™ x50 FEG
Inovovaná řada mikroskopů Quanta™ 50 FEG, která je již třetí generací systémů Quanta založených na Shottkyho autoemisním zdroji FEG, zahrnuje rastrovací
elektronové mikroskopy Quanta 250 FEG, Quanta 450 FEG
a Quanta 650 FEG, které jsou určeny pro generování a snímání
všech dostupných informací z jakéhokoli typu vzorku; je to nejvšestrannější
vysokorozlišovací nízkovakuový FEG SEM s rozšířením nízkého vakua pro
skutečně náročné vzorky a dynamické experimenty. Quanta FEG třetí generace se
vyznačuje zlepšeným rozlišením obrazu a kontrastu díky novým doplňkům, jako je například decelerace svazku, jež přináší do FEG SEM mikroskopů zcela novou dimenzi výkonu při nízkém kV; barevná optická kamera Nav-Cam™ pro navigaci vzorku a nové vtažitelné detektory dávají systému ještě větší flexibilitu.
Quanta 250 (450, 650) FEG lze libovolně a jednoduše přepínat mezi
třemi režimy vakua pro výzkum vodivých, nevodivých a vysoké vakuum nesnášejících vzorků:
- Vysoké vakuum: < 6 e-4 Pa
- Nízké vakuum: 10 až 130 Pa
- ESEM™ režim: 10 až 4 000 Pa
Typické aplikace zahrnují:
Nano-charakterizace
- kovy a slitiny, oxidace/koroze, leštěné řezy, magnetické a supravodivé materiály
- keramika, kompozity, umělé hmoty
- filmy/vrstvy
- geologické řezy, minerály
- polymery, léčiva, filtry, gely, tkáně, rostlinný materiál
- částice, porézní materiál, vlákna
Nano-zpracování in situ
- hydratace/dehydratace
- chování vlhkého vzorku
- oxidace/koroze
- trhání (s ohřevem nebo chlazením)
- krystalizační/fázová přeměna
Nano-modelování
- litografie elektronovým svazkem - EBL
- depozice indukovaná elektronovým svazkem (EBID)
Specifikace mikroskopů Quanta™ x50 FEG jsou uvedeny níže v tabulce II
TABULKA I
Specifikace Quanta™ 250, 450, 650 |
Elektronová optika |
SEM kolona s vysoce výkonnou termální emisí, s geometrií duální anody emisního zdroje,
fixní clonou objektivu a diferenčním odčerpáváním přes čočku |
Životnost vlákna > 100 hodin |
Rozlišení |
vysoké vakuum |
3.0 nm při 30 kV (SE) |
10 nm při 3 kV (SE) |
4.0 nm při 30 kV (BSE) |
vysoké vakuum se zpomalením svazku* |
7.0 nm při 3 kV (režim BD* + vCD*) |
nízké vakuum |
3.0 nm při 30 kV (SE) |
4.0 nm při 30 kV (BSE) |
10 nm při 3 kV (SE) |
vakuový režim ESEM |
3.0 nm při 30 kV (SE) |
urychlovací napětí |
200 V - 30 kV |
proud svazku: |
až do 2 µA - kontinuálně nastavitelný |
zvětšení |
20 až 1 000 000 × (v jednom kvadrantu) |
Vakuum v komoře |
vysoké vakuum |
< 6 e-4 Pa |
nízké vakuum |
10 - 130 Pa |
ESEM |
10 - 2 600 Pa |
Detektory |
Everhardt-Thornleyův SED |
nízkovakuový SED (LFD) |
plynový SED (GSED) (pro ESEM režim) |
nízkonapěťový SS-BSED s vysokou citlivostí |
IR kamera pro sledování vzorku/kolony |
plynový BSED (BSE detektor pro vysoký tlak používaný v ESEM režimu)* |
4-kvadrantový SS-BSED* |
scintilátor BSED/CLD* |
vCD (nízkonapěťový vysoce kontrastní detektor)* |
měření proudu elektronového svazku* |
plynový analytický BSED (GAD)* |
STEM detektor* |
Nav-Cam™ barevná optická kamera pro navigaci vzorku* |
katodoluminiscenční detektor* |
EDS* |
WDS* |
EBSD* |
Vakuový systém |
1 × TMP 240 l/s, 1 × PVP |
patentované diferenční odčerpávání přes čočku |
délka průchodu svazku plynem: 10 nebo 2 mm |
Komora |
Quanta 250, 450 |
Quanta 650 |
284 mm zleva doprava |
379 mm zleva doprava |
10 mm analytická pracovní vzdálenost |
10 mm analytická pracovní vzdálenost |
8 portů |
10 portů |
úhel vyzařování EDX: 35° |
úhel vyzařování EDX: 35° |
Stolek vzorku |
Quanta 250 |
Quanta 450 |
Quanta 650 |
eucentrický goniometr |
pseudo-eucentrický goniometr |
pseudo-eucentrický goniometr |
X, Y = 50 mm |
X, Y = 100 mm |
X, Y = 150 mm |
Z = 50 mm (25 mm motoricky) |
Z = 60 mm (Z - oběžný průměr 75 mm) |
Z = 65 mm (Z - oběžný průměr 93,5 mm) |
náklon: -15° až +75° (manuálně) |
náklon = -5° až +70° (v závislosti na pracovní vzdálenosti) |
náklon = -5° až +70° (v závislosti na pracovní vzdálenosti) |
otáčení: 360° kontinuálně |
otáčení: 360° kontinuálně |
otáčení: 360° kontinuálně |
opakovatelnost: 2 µm |
eucentrický náklon v 10 mm analytické vzdálenosti |
pseudo-eucentrický náklon pro všechny pracovní vzdálenosti na nosiči s výškou 11,3 mm |
pseudo-eucentrický náklon pro všechny pracovní vzdálenosti na nosiči s výškou 29,3 mm |
posuny x a y jsou v nakloněné rovině |
zpomalení svazku (čočka katody/předpětí vzorku)* |
Velikost vzorku |
Maximální průměr |
> 100 mm |
140 mm (s plným rozsahem x,y) |
> 250 mm |
Maximální tloušťka |
50 mm |
67 mm |
78 mm |
Hmotnost |
1 000 g (bez náklonu) |
2 000 g |
2 000 g |
Ovládání systému |
32-bitové grafické uživatelské rozhraní s Windows®XP, klávesnice, optická myš |
obrazový displej |
1/2* × 19" LCD monitor, SVGA 1280 × 1024 |
Obrazový procesor |
až do 4096 × 3536 pixelů (14 MPix) |
typ souborů |
TIFF (8 nebo 16 bitů), BMP nebo JPEG |
zobrazení v jednom rámu nebo ve 4 kvadrantech |
živé zobrazení ve 4 kvadrantech |
živé nebo statické míchání signálů v barvě nebo ve stupnici šedi |
digitální video záznam (.avi) |
software měření a histogram obrazu |
Dokumentace |
pracovní příručka v angličtině a v češtině na CD |
on-line pomoc |
školící CD Quanta getting started |
volný přístup do zdrojů FEI pro vlastníky |
volné členství v klubu uživatelů FEI ESEM |
Volitelné položky systému |
decelerace svazku |
ruční uživatelské rozhraní |
pomocný počítač (včetně druhého 19-palcového LCD monitoru) |
SW ovládaný stolek chlazený Peltierovým způsobem |
SW ovládaný WETSTEM systém |
SW ovládaný ohřívací stolek 1000°C |
SW ovládaný ohřívací stolek 1500°C |
kryo-čistič, náhradní nádoba kryočističe |
joystick |
AVA (automaticky měnitelný systém clon) |
měřidlo proudu vzorku |
software dálkového ovládání |
video tiskárna |
sada držáků vzorku |
akustický uzávěr vakuového čerpadla |
7 nebo 52-kolíková elektrická průchodka |
elektrostatický přerušovač svazku |
sada pro kompletaci WDX |
sada pomocného plynu (pro použití místo vody) |
EDS |
WDS |
EBSD |
kryo stolek |
Požadavky na instalaci |
napájecí napětí: 230V (+ 6%, - 10%) |
frekvence: 50 nebo 60 Hz (± 1%) |
příkon: < 3.0 kVA pro základní mikroskop |
prostředí: |
teplota 15 - 25°C |
relativní vlhkost pod 80 % |
rozptýlené magnetické pole střídavého proudu: < 40 nT asynchronní, < 300 nT synchronní |
šířka dveří: 90cm |
hmotnost: pult kolony 751kg (Quanta 250 a 450) nebo 795 kg (Quanta 650) |
suchý dusík: systém (0,7 až 0,8 bar, max. 10 l/min během odvětrávání); čerpadlo (1 bar, 2 l/min) |
nepožaduje se stlačený vzduch ani chlazení vodou |
* volitelné položky
TABULKA II
Specifikace Quanta™ FEG 250, 450, 650 |
Elektronová optika |
Vysokorozlišovací SEM kolona s autoemisním Schottkyho zdrojem optimalizovaná pro vysoký
jas/vysoký proud |
45° geometrie čočky objektivu s diferenčním odčerpáváním přes čočku a ohřívanými clonami objektivu |
Rozlišení |
vysoké vakuum |
0.8 nm při 30 kV (STEM)* |
1.0 nm při 30 kV (SE) |
3.0 nm při 1 kV (SE) |
2.5 nm při 30 kV (BSE) |
vysoké vakuum se zpomalením svazku* |
3.0 nm při 1 kV (režim BD* + BSE) |
2.3 nm při 1 kV (režim BD* + ICD*) |
3.1 nm při 200 V (režim BD* + ICD*) |
nízké vakuum |
1.4 nm při 30 kV (SE) |
2.5 nm při 30 kV (BSE) |
3.0 nm při 3 kV (SE) |
vakuový režim ESEM |
1.4 nm při 30 kV (SE) |
urychlovací napětí |
200 V - 30 kV |
proud svazku: |
až do 200 nA - kontinuálně nastavitelný |
zvětšení |
20 až 1 000 000 × (v jednom kvadrantu) |
Vakuum v komoře |
vysoké vakuum |
< 6 e-4 Pa |
nízké vakuum |
10 - 130 Pa |
ESEM |
10 - 4 000 Pa |
Detektory |
Everhardt-Thornleyův SED |
nízkovakuový SED (LFD) |
plynový SED (GSED) (pro ESEM režim) |
nízkonapěťový SS-BSED s vysokou citlivostí |
IR kamera pro sledování vzorku/kolony |
plynový BSED (BSE detektor pro vysoký tlak používaný v ESEM režimu)* |
4-kvadrantový SS-BSED* |
scintilátor BSED/CLD* |
vCD (nízkonapěťový vysoce kontrastní detektor)* |
detektor v koloně (ICD) pro sekundární elektrony v režimu BD* |
měření proudu elektronového svazku* |
plynový analytický BSED (GAD)* |
STEM detektor* |
Nav-Cam™ barevná optická kamera pro navigaci vzorku* |
katodoluminiscenční detektor* |
EDS* |
WDS* |
EBSD* |
Vakuový systém |
1 × TMP 240 l/s, 2 × PVP, 2 × IGP |
patentované diferenční odčerpávání přes čočku |
délka průchodu svazku plynem: 10 nebo 2 mm |
Komora |
Quanta 250, 450 FEG |
Quanta 650 FEG |
284 mm zleva doprava |
379 mm zleva doprava |
10 mm analytická pracovní vzdálenost |
10 mm analytická pracovní vzdálenost |
8 portů |
10 portů |
úhel vyzařování EDX: 35° |
úhel vyzařování EDX: 35° |
Stolek vzorku |
Quanta 250 FEG |
Quanta 450 FEG |
Quanta 650 FEG |
eucentrický goniometr |
pseudo-eucentrický goniometr |
pseudo-eucentrický goniometr |
X, Y = 50 mm |
X, Y = 100 mm |
X, Y = 150 mm |
Z = 50 mm (25 mm motoricky) |
Z = 60 mm (Z - oběžný průměr 75 mm) |
Z = 65 mm (Z - oběžný průměr 93,5 mm) |
náklon: -15° až +75° (manuálně) |
náklon = -5° až +70° |
náklon = -5° až +70° |
otáčení: 360° kontinuálně |
otáčení: 360° kontinuálně |
otáčení: 360° kontinuálně |
opakovatelnost: 2 µm |
eucentrický náklon v 10 mm analytické vzdálenosti |
pseudo-eucentrický náklon pro všechny pracovní vzdálenosti na nosiči s výškou 11,3 mm |
pseudo-eucentrický náklon pro všechny pracovní vzdálenosti na nosiči s výškou 29,3 mm |
posuny x a y jsou v nakloněné rovině |
zpomalení svazku (čočka katody/předpětí vzorku)* |
Velikost vzorku |
Maximální průměr |
> 100 mm |
140 mm (s plným rozsahem x,y) |
> 250 mm |
Maximální tloušťka |
50 mm |
67 mm |
78 mm |
Hmotnost |
1 000 g (bez náklonu) |
2 000 g |
2 000 g |
Ovládání systému |
32-bitové grafické uživatelské rozhraní s Windows®XP, klávesnice, optická myš |
obrazový displej |
1/2* × 19" LCD monitor, SVGA 1280×1024 |
Obrazový procesor |
až do 4096 × 3536 pixelů (14 MPix) |
typ souborů |
TIFF (8 nebo 16 bitů), BMP nebo JPEG |
zobrazení v jednom rámu nebo ve 4 kvadrantech |
živé zobrazení ve 4 kvadrantech |
živé nebo statické míchání signálů v barvě nebo ve stupnici šedi |
digitální video záznam (.avi) |
software měření a histogram obrazu |
Dokumentace |
pracovní příručka v angličtině a v češtině na CD |
on-line pomoc |
školící CD Quanta FEG getting started |
volný přístup do zdrojů FEI pro vlastníky |
volné členství v klubu uživatelů FEI ESEM |
Volitelné položky systému |
decelerace svazku |
ruční uživatelské rozhraní |
pomocný počítač (včetně druhého 19-palcového LCD monitoru) |
SW ovládaný stolek chlazený Peltierovým způsobem |
SW ovládaný WETSTEM systém |
SW ovládaný ohřívací stolek 1000°C |
SW ovládaný ohřívací stolek 1500°C |
kryo-čistič, náhradní nádoba kryočističe |
joystick |
AVA (automaticky měnitelný systém clon) |
měřidlo proudu vzorku |
software dálkového ovládání |
video tiskárna |
sada držáků vzorku |
akustický uzávěr vakuového čerpadla |
7 nebo 52-kolíková elektrická průchodka |
elektrostatický přerušovač svazku |
sada pro kompletaci WDX |
EDS |
WDS |
EBSD |
kryo stolek |
Požadavky na instalaci |
napájecí napětí: 230V (+ 6%, - 10%) |
frekvence: 50 nebo 60 Hz (± 1%) |
příkon: < 3.0 kVA pro základní mikroskop |
prostředí: |
teplota 20°C ± 3°C |
relativní vlhkost pod 80 % |
rozptýlené magnetické pole střídavého proudu: < 40 nT asynchronní, < 300 nT synchronní |
šířka dveří: 90cm |
hmotnost: pult kolony 530 kg, elektrický pult 139 kg |
suchý dusík: systém (0,7 až 0,8 bar, max. 10 l/min během odvětrávání); čerpadlo (1 bar, 2 l/min) |
stlačený vzduch 4 - 6 barů, čistý, suchý a bez oleje |
chlazení vodou se požaduje jedině tehdy, pokud místnost nesplňuje požadavky předinstalačních instrukcí |
* volitelné položky
Domovská stránka FEI www.fei.com
 nahoru
|
