Автоэмиссионный СЭМ HR4000

Китай

Аналитический FESEM с режимом низкого вакуума

Описание Автоэмиссионный СЭМ HR4000

Сканирующий электронный микроскоп HR4000 представляет собой аналитическую модель с автоэмиссионным катодом типа Шоттки, предназначенный для всестороннего исследования микроструктуры материалов в широком диапазоне режимов работы. Трёхступенчатая конструкция электромагнитной линзы обеспечивает превосходную производительность в аналитических приложениях, включая EDS, EBSD и WDS.

Микроскоп стандартно оснащён режимом низкого вакуума и высокопроизводительным низковакуумным детектором вторичных электронов (LVD), что позволяет исследовать непроводящие и плохо проводящие образцы без проводящего покрытия. Диапазон давлений от 10 до 180 Па достигается без ограничивающей давление апертуры, а разрешение в режиме низкого вакуума составляет 1,5 нм при 30 кВ.

Принцип работы в режиме низкого вакуума

В режиме низкого вакуума вторичная электронная эмиссия с поверхности образца ионизирует молекулы воздуха, генерируя электроны, ионы и фотоны. Специально разработанная вакуумная камера объектива минимизирует длину свободного пробега электронов, а низковакуумный детектор (LVD) улавливает фотонные сигналы, полученные в процессе ионизации.

Схема работы режима низкого вакуума

Генерируемые ионы нейтрализуют зарядку поверхности образца, тем самым уменьшая эффект накопления заряда на диэлектрических материалах. Это открывает возможности для прямого исследования полимеров, керамики, биологических тканей и других непроводящих материалов без предварительной подготовки.

Детекторы и аналитические возможности

Микроскоп оснащен комплексом детекторов для всестороннего анализа микроструктуры. Базовая конфигурация включает ключевые детекторы для получения всесторонней информации о образце:

Низковакуумный детектор вторичных электронов (LVD) обеспечивает получение изображений непроводящих образцов без проводящего покрытия в диапазоне давлений 10-180 Па.
Детектор вторичных электронов (SE) является универсальным инструментом для получения общей топографии поверхности в режиме высокого вакуума.

Детектор SE: объемная передача морфологии

В стандартную конфигурацию входит выдвижной детектор обратнорассеянных электронов (BSED) для контрастирования по атомному номеру (Z-контраст), а также системы элементного анализа (EDS) и дифракционного структурного анализа (EBSD).

Детектор BSED: контраст по атомному номеру

Автоматизация и расширяемость платформы

Платформа HR4000 отличается высокой степенью автоматизации. Микроскоп поддерживает специализированное программное обеспечение для автоматического панорамирования и анализа частиц и пор, что позволяет проводить масштабные морфометрические исследования в материаловедении, геологии и экологии.

ПО для анализа частиц и пор

Опционально доступны программные модули для постобработки изображений, автоматического измерения ширины линий (Auto Measure), а также комплект разработки программного обеспечения (SDK) для интеграции в автоматизированные линии и создания специализированных сценариев управления.

Примеры применения

Композитный материал на основе стекловолокна ПА, 10 кВ / BSED

Керамический, 10 кВ / ETD

Металлический разрыв, 15кВ / ETD

Чип, 5кВ / ETD

Пыльца цветной капусты, Низкий вакуум 70 Па / 10 кВ / LVD

Серебристая паста, 1кВ / ETD

Разрешение	1,5 нм при 30 кВ (сигнал ВЭ, режим низкого вакуума)
Увеличение	от 1× до 2 500 000× на штатном мониторе
Тип эмиттера	термополевой эмиттер Шоттки (автоэмиссионный)
Ток электронного луча	от 1 пА до 20 нА
Энергия электронного луча	от 0,02 до 30 кэВ непрерывный настраиваемый диапазон
Объективная линза	трёхступенчатая конструкция электромагнитной линзы специально разработанная вакуумная камера объектива для минимизации длины свободного пробега электронов в режиме низкого вакуума
Диафрагма объективной линзы	многопозиционная, без ограничивающей давление апертуры в режиме низкого вакуума
Состав вакуумной системы	турбомолекулярный насос форвакуумный механический безмасляный насос ионно-геттерный насос давление в электронной пушке: 9×10⁻⁸ Па; Давление в камере образцов: 5×10⁻⁴ Па (высокий вакуум), 10-180 Па (низкий вакуум)
Камера образцов	порты камеры образцов: 16 портов объём камеры образцов: Ш: 360 мм, В: 317 мм, Г: 310 мм максимальный размер образца: диаметр 260 мм, высота: 53 мм
Столик образцов	пятиосевой механический эвцентрический столик, моторизованный по всем пяти осям максимальный вес образца: 500 г
Диапазон перемещений	X (авто)	0 – 110 мм
	Y (авто)	0 – 110 мм
	Z (авто)	0 – 65 мм
	R (авто)	360 градусов
	T (авто)	от -10° до +70°
Детекторы (стандарт)	низковакуумный детектор вторичных электронов (LVD) детектор вторичных электронов Эверхарта-Торнли (ETD) выдвижной детектор обратно-рассеянных электронов (BSED)
Детекторы (опции)	внутрилинзовый детектор электронов (In-lens) выдвижной детектор сканирующей просвечивающей электронной микроскопии (STEM) энергодисперсионный спектрометр (EDS/EDX) дифракция обратнорассеянных электронов (EBSD) волнодисперсионный спектрометр (WDS)
Система энергодисперсионного микроанализа (опция)
Детектор	Кремниевый дрейфовый детектор, который позволяет получать данные с высокими разрешением и скоростью. • Разрешение по энергии 129 эВ для Mn Kα • Диапазон детектируемых элементов от B до Am • Встроенная безазотная система охлаждения Пельтье для работы без вибраций и готовность к эксплуатации в течение одной минуты после включения • Ручной ввод детектора в камеру • Площадь детектора: 30 мм²
Программное обеспечение	• Автоматическое определение пиков любых элементов в спектре; • Контроль идентификации пиков в «ручном» и автоматическом режимах, с наложением на спектр профилей линий элементов-кандидатов; • Сравнение полученных спектров; • Полностью автоматическое вычитание фона и деконволюция перекрывающихся линий спектра для обеспечения количественного анализа; • Автоматический расчет матричных поправок для обеспечения точного количественного анализа как легких, так и тяжелых элементов; • Определение количественного элементного состава в автоматическом режиме во всем диапазоне определяемых элементов (B-Am), как на основе пользовательских эталонов, так и безэталонным методом на основе заводских эталонов; • Анализ в произвольно выбранной на изображении точке; • Цветное элементное картирование; • Построение профиля распределения элементов по линии; • Автоматическое последовательное получение серий спектров от точек, расположенных произвольно по выбору оператора; • Анализ в точке, по прямоугольнику, по эллипсу, по полигональной фигуре; • Формирование и экспорт отчетов по результатам анализа; • ПО для анализа частиц и пор (опция); • ПО для автоматического панорамирования AutoMap (опция)
Программное обеспечение микроскопа
Режим отображения	полноэкранный режим, разделенный экран, многоканальная визуализация
Формат хранения изображений	TIFF, JPG, PNG, BMP
Отображение изображения	768×512 пикселей, 1536×1024 пикселей, 3072×2048 пикселей
Максимальный размер сохраняемого изображения	48×32 тыс. пикселей
Отображение сигналов	можно выполнять многоканальную визуализацию и одновременно отображать различные сигналы на разделенном экране
Смешивание сигналов	каждый детектор получает чистые сигналы вторичных электронов или отражённых электронов, которые могут автоматически смешиваться в соответствии с требованиями с регулируемым соотношением
Скорость развёртки	четыре режима сканирования (быстрое сканирование, среднее сканирование, медленное сканирование и выборочное сканирование) и поддержка произвольной регулировки скорости сканирования
Функции линейного измерения	поддерживает различные инструменты для измерений длин, углов, диаметров и т.д., автоматическое распознавание краёв ширины линии (Auto Measure, опция)
Область аннотации изображения и данных	предусмотрена стандартная область данных, в которой на изображении могут отображаться различные параметры состояния электронного микроскопа
Меню состояния	отображение различных рабочих параметров
Функция автоматической настройки	автоматическая фокусировка, автоматическая коррекция астигматизма, автоматическая настройка «яркость-контраст»
Функция навигации	оптическая навигация, по фотографии с ПЗС-камеры
Вспомогательное оборудование	система навигации по фотографии образца механизм шлюзования под образец диаметром 4 дюйма / 8 дюймов (опция) трекбол/джойстик (опция) панель с физическими органами управления
Возможные опции	внутрилинзовый детектор (In-lens), детектор прошедших электронов для режима ПРЭМ (STEM), система волнодисперсионного микроанализа (WDS), система анализа катодолюминесценции (CL), модули нагрева/приложения мехнагрузок, модуль внутрикамерной атомно-силовой микроскопии, внутрикамерные микро- и наноманипуляторы, платформа активного виброподавления, комплект для разработки программного обеспечения (SDK), ПО для анализа частиц и пор, ПО для постобработки изображений, ПО Auto Measure
Операционная система	Windows
Язык интерфейса	английский
Режим низкого вакуума	10-180 Па без ограничивающей давление апертуры