300KV冷凍透射電鏡Krios G4 Cryo-TEM
- 公司名稱 賽默飛電子顯微鏡
- 品牌 FEI/賽默飛
- 型號(hào)
- 產(chǎn)地
- 廠商性質(zhì) 生產(chǎn)廠家
- 更新時(shí)間 2024/8/28 13:35:31
- 訪問(wèn)次數(shù) 951
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| 價(jià)格區(qū)間 | 面議 | 儀器種類 | 熱場(chǎng)發(fā)射 |
|---|---|---|---|
| 應(yīng)用領(lǐng)域 | 環(huán)保,化工 |
為了讓科學(xué)家們更好地了解復(fù)雜樣品并開(kāi)發(fā)新材料，他們需要具有相應(yīng)構(gòu)造與功能的設(shè)備——不但能夠分辨空間、時(shí)間和頻率，而且可靠精確。
賽默飛世爾科技推出了Thermo Scientific Spectra 300 (S)TEM，這是一種適用于所有材料科學(xué)應(yīng)用的最高分辨率像差校正掃描透射電子顯微鏡。
建立在一個(gè)超穩(wěn)定的基礎(chǔ)上
所有的Spectra 300 (S)TEM都安裝在新平臺(tái)上，旨在通過(guò)被動(dòng)和（可選配）主動(dòng)隔振提供機(jī)械穩(wěn)定性和最高成像質(zhì)量。
該系統(tǒng)安裝在一個(gè)重新設(shè)計(jì)的外殼內(nèi)，內(nèi)置屏幕顯示，便于裝載和取出標(biāo)本。這是電子顯微鏡可以對(duì)無(wú)矯正器和單矯正器配置時(shí)的不同高度提供模塊化和可升級(jí)性，從而為不同的房間配置提供最大的靈活性。
Spectra 300 (S)TEM：重新設(shè)計(jì)的底座和外殼采用集成式被動(dòng)或主動(dòng)隔振配置選件來(lái)提供最高成像質(zhì)量。
300KV冷凍透射電鏡Krios G4 Cryo-TEM主要特點(diǎn)
Spectra 300 (S)TEM 可選配高能量分辨率極場(chǎng)發(fā)射槍 (X-FEG)/Mono 或超高能量分辨率 X-FEG/UltiMono。兩種電子源的單色器分別使用 OptiMono 或 OptiMono+ 實(shí)現(xiàn)每種配置的最高能量分辨率（見(jiàn)下面的視頻），通過(guò)軟件單擊操作自動(dòng)激發(fā)和調(diào)整。
X-FEG/Mono 可以從 1 eV 自動(dòng)下調(diào)到 0.2 eV，而 X-FEG/UltiMono 可以從 1 eV 自動(dòng)下調(diào)到 <30 meV。
兩種電子源均可在 30 – 300 kV 范圍內(nèi)工作，以適應(yīng)廣泛的標(biāo)本。兩者都可以在單色器關(guān)閉的標(biāo)準(zhǔn)模式下運(yùn)行，以適應(yīng)需要高亮度的實(shí)驗(yàn)，包括 STEM EDS 映射、超高分辨率 STEM 或高總電流，如 TEM 成像，所有這些都不會(huì)影響到系統(tǒng)的其他指標(biāo)。這種靈活性使 Spectra 300 (S)TEM 能夠滿足在一個(gè)系統(tǒng)上進(jìn)行大量各種實(shí)驗(yàn)工作的要求。
Spectra 300 (S)TEM 可選配新型冷場(chǎng)發(fā)射槍 (X-CFEG)。X-CFEG 具有亮度 (>>1.0 x 108 A/m2/Sr/V*) 和窄能量分布 (<0.4 eV)，并能在 30 – 300 kV 范圍內(nèi)操作。這同時(shí)提供了高分辨率 STEM 成像和高探針電流，實(shí)現(xiàn)高通量、快速采集 STEM 分析與高能量分辨率。憑借 X-CFEG 和 S-CORR 探針像差校正器的強(qiáng)大組合，可以常規(guī)地實(shí)現(xiàn)亞埃 (<0.8 ?) STEM 成像分辨率和超過(guò) 1000 pA 的探針電流。
此外，探針電流可以靈活地在 <1 pA 到 nA 范圍調(diào)節(jié)，同時(shí)精確控制電子槍和聚光鏡系統(tǒng)，所有這些操作都對(duì)聚光鏡像差影響很小，因此可以適應(yīng)廣泛的樣品和實(shí)驗(yàn)。
與所有冷場(chǎng)發(fā)射源一樣，尖銳的需要周期性再生（稱為 flashing）以維持探針電流。使用 X-CFEG，每個(gè)工作日只需要 flashing 一次，過(guò)程只需不到一分鐘。即使在最高分辨率成像條件下，對(duì)探針像差也沒(méi)有可測(cè)量的影響，并且每日f(shuō)lashing 過(guò)程對(duì)壽命沒(méi)有影響。
X-CFEG 的 flashing：在 flashing 之前和之后 200 kV 下保持 60 pm 的分辨率而不用調(diào)整光路。整個(gè)過(guò)程耗時(shí) <1 min，每個(gè)工作日僅需要一次，并且對(duì)壽命沒(méi)有影響。
在使用大平行探針進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn) TEM 成像實(shí)驗(yàn)（例如原位）時(shí)，新一代 X-CFEG 還可以產(chǎn)生足夠的總束流 (>14 nA) 使其具有通用性，同時(shí)又是高性能 C-FEG。
除了靈活性，X-CFEG 還具有通過(guò)改變提取電壓來(lái)調(diào)整能量分辨率的能力。
在下例中，在 0.39eV（探針電流 <500pA）和 0.31eV（探針電流 >300pA）之間調(diào)整了能量分辨率。在高能量分辨率下保持高探針電流可以對(duì)能量損失近邊結(jié)構(gòu) (ELNES) 進(jìn)行詳細(xì)分析，而無(wú)需在核心損失邊緣上使用單色器?？臻g分辨率（如 DyScO3 的 HAADF 圖像所示）仍然不受影響（在本例中 <63pA），這意味著現(xiàn)在可以同時(shí)進(jìn)行高空間分辨率、能量分辨率和信噪比的 STEM EELS 實(shí)驗(yàn)。
壽命不受選擇用于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的提取電壓的影響。
超高亮度 X-CFEG 的能量分辨率可以通過(guò)提取電壓來(lái)調(diào)節(jié)。在上例中，在 0.39eV（探針電流 <500pA）和 0.31eV（探針電流 >300pA）之間調(diào)整了能量分辨率?？臻g分辨率（如 DyScO3 的 HAADF 圖像所示）仍然保持不變（在本例中 <63pA）。樣品承蒙康奈爾大學(xué)教授 L.F.Kourkoutis 提供
最新的 5 階聚光鏡像差校正器增強(qiáng)了機(jī)械穩(wěn)定性，與高分辨率 (S-TWIN) 寬間隙極靴相結(jié)合，使得儀器具有最高的市售 STEM 分辨率指標(biāo)。
Spectra 300 (S)TEM 配置 X-FEG/Mono 或 X-FEG/UltiMono，使用 30 pA 探針電流，或者 X-CFEG 使用 100 pA 探針電流，可提供的 STEM 分辨率指標(biāo)為：300 kV 下 50 pm，60 kV 下 96 pm，30 kV 下 125 pm。
![High-angle annular dark-field (HAADF) images of GaN[212].](https://www.thermofisher.cn/cn/zh/home/electron-microscopy/products/transmission-electron-microscopes/spectra-300-tem/jcr:content/MainParsys/accordion_8d6b/itemspar/accordionitem_4203/itemParsys/image_f260/foregroundimg.img.320.medium.jpg/1616690449993.jpg "High-angle annular dark-field (HAADF) images of GaN[212].")
Spectra (S)TEM 上的 STEM 成像已經(jīng)經(jīng)過(guò)重新設(shè)計(jì)，采用了 Panther STEM 探頭系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)新的數(shù)據(jù)采集架構(gòu)和兩個(gè)新的固態(tài)八段環(huán)形和盤式 STEM 探頭（總共 16 段）。新的探頭幾何結(jié)構(gòu)具有先進(jìn)的 STEM 成像能力以及測(cè)量單個(gè)電子的靈敏度。
整個(gè)信號(hào)經(jīng)過(guò)優(yōu)化和調(diào)整，以極低劑量提供信噪比成像能力，便于對(duì)電子束敏感性材料進(jìn)行成像。此外，重新開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)架構(gòu)可以組合不同的單個(gè)探頭區(qū)段，未來(lái)可能以任意方式組合檢測(cè)器區(qū)段，生成新的 STEM 成像方法并揭示傳統(tǒng) STEM 技術(shù)中不能夠獲得的信息。該架構(gòu)還具有可擴(kuò)展性，并提供了同步多個(gè) STEM 和譜信號(hào)的接口。
Spectra 300 (S)TEM 可配置電子顯微鏡像素陣列探頭（EMPAD）或具有速度增強(qiáng)功能的 Thermo Scientific Ceta 相機(jī)，以收集 4D STEM 數(shù)據(jù)集。
EMPAD 能夠用在 30-300 kV 并提供高動(dòng)態(tài)范圍（像素之間 1:1,000,000 e-）、高信噪比（1/140 e-）和 128 x 128 像素陣列上的高速度（每秒 1100 幀），這使其成為 4D STEM 應(yīng)用的最佳探頭。（例如，需要同時(shí)分析中心束和衍射束細(xì)節(jié)的應(yīng)用，如下面的疊層成像圖像。）
更多細(xì)節(jié)可以在 EMPAD 數(shù)據(jù)表中找到。
EMPAD 檢測(cè)器可用于各種應(yīng)用領(lǐng)域。在左側(cè)，它用于在 2D 材料雙層 MoS? 將低加速電壓 (80 kV) 空間分辨率擴(kuò)展到光闌限制分辨率更高 (0.39 ?)（ Jiang, Y. 等人Nature 559、343–349，2018）。在右邊，它用于暗場(chǎng)反射的獨(dú)立成像，揭示出高溫合金中析出相的復(fù)雜微觀結(jié)構(gòu)（樣品由曼徹斯特大學(xué)的 G. Burke 教授提供）。
當(dāng)需要將 EDS 分析與 STEM 掃描中的每個(gè)點(diǎn)組合時(shí)，具有速度增強(qiáng)功能的 Ceta 相機(jī)為需要更多像素的 4D STEM 應(yīng)用提供了另一種選擇。該解決方案提供更高分辨率的衍射圖案（高達(dá) 512 x 512 像素分辨率），適用于應(yīng)力測(cè)量等應(yīng)用。
從 EDS 高通量、高信噪比元素映射到超高分辨率 EELS 探測(cè)氧化態(tài)和表面聲子，Spectra 300 (S)TEM 提供靈活的能譜配置，以適應(yīng)廣泛的分析要求。
Spectra 300 (S)TEM 可根據(jù)客戶選擇配置三種不同能量分辨率的電子源（X-FEG Mono、X-FEG UltiMono 和 X-CFEG），兩種不同幾何構(gòu)造的 EDS 探頭（Super-X 和 Dual-X），以及一系列 Gatan Continuum 能譜儀和能量過(guò)濾器，使您可以自由配置系統(tǒng)以滿足您的研究需求。
Thermo Scientific EDS 探頭系列產(chǎn)品提供多種探頭形狀選擇，以滿足您的實(shí)驗(yàn)要求并優(yōu)化 EDS 結(jié)果。兩種配置都具有對(duì)稱設(shè)計(jì)，可生成定量數(shù)據(jù)。 請(qǐng)注意，在兩種探頭配置下，樣品桿對(duì)信號(hào)遮擋與傾轉(zhuǎn)角的關(guān)系函數(shù)在內(nèi)置的 Thermo Scientific Velox 軟件功能中得到補(bǔ)償。
Spectra 300 (S)TEM 可配置 Super-X（獲得更干凈的能譜和定量）或配置 Dual-X（獲得最大立體角和高通量 STEM EDS 映射）。
Super-X 探頭系統(tǒng)提供 0.7 Sr 的高準(zhǔn)直立體角和大于 4000 的 Fiori 數(shù)。Super-X 專為 STEM EDS 實(shí)驗(yàn)而設(shè)計(jì)，在這里EI實(shí)驗(yàn)中，能譜清潔度和量化的要求至關(guān)重要。
Dual-X 探頭系統(tǒng)提供 1.76 Sr 的立體角和大于 2000 的 Fiori 數(shù)。Dual-X 專為高通量 STEM EDS 實(shí)驗(yàn)而設(shè)計(jì)，例如 EDS 三維成像或信號(hào)產(chǎn)量低且快速映射至關(guān)重要時(shí)。
在下面的例子中，使用 Dual-X 探頭檢查 DyScO3 鈣鈦礦系統(tǒng)。X-CFEG 的超高亮度 (>>1.0 x 108 A/m2/Sr/V*) 和 S-CORR 探針校正器的高分辨率用于將探針作用于樣品，電流為 150 pA，尺寸 <80 pm。利用這些高亮度探針，EDS 映射可以通過(guò)高采樣和高 SNR 快速完成，從而在亞?？臻g分辨率獲得單個(gè)元素、原始和未濾波的 EDS 圖。Sc 圖的快速傅里葉變換顯示高達(dá) 90 pm 的分辨率。此外，Velox 軟件中的內(nèi)置 EDS 量化引擎使 Spectra 300 (S)TEM 上的 STEM EDS 快速、簡(jiǎn)便且可定量。
當(dāng) Spectra 300 (S)TEM 配備 X-FEG Mono 時(shí)，它針對(duì)高通量 EELS 元素映射以及探測(cè)核損失邊的精細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，從而提取敏感的化學(xué)信息。X-FEG Mono 的能量分辨率可在 <0.2 eV 和 1 eV 之間調(diào)節(jié)。
使用 <0.2 eV 能量分辨率的電子探針研究了沿著金納米線的等離子體激發(fā)的局部位置與激發(fā)能量（0.18-1.2 eV 之間）的關(guān)系。
配備 X-FEG UltiMono 的 Spectra 300 可提供可能的最高能量分辨率。該配置能夠?qū)⒛芰糠直媛试?<0.025 eV 和 1 eV 之間調(diào)節(jié)。
Spectra 300 (S)TEM 采用一體化 S-TWIN 寬間隙極靴，可兼容多種用于 原位 實(shí)驗(yàn)的樣品桿。Thermo Scientific NanoEx 系列樣品桿可與顯微鏡無(wú)縫集成，實(shí)現(xiàn)基于 MEMS 設(shè)備的加熱，可在高溫下進(jìn)行原子成像。下面為金納米顆粒被加熱到 700 攝氏度，并且在速度增強(qiáng)的 Thermo Scientific Ceta 相機(jī)上以高于每秒 30 幀的速率 4k 像素分辨率全幀拍攝到的運(yùn)動(dòng)。結(jié)果是得到了高空間和時(shí)間分辨率的高動(dòng)態(tài)分子行為。
左側(cè)是高溫下金納米島的高幀率視頻，在具有速度增強(qiáng)功能的 Ceta 相機(jī)上收集。右側(cè)是 4k x 4k 傳感器對(duì)感興趣區(qū)域數(shù)字變焦同時(shí)保持高分辨率。
Spectra 300 (S)TEM的規(guī)格
圖像矯正器 |
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探針矯正器： |
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未校正 |
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X-FEG/單色器雙校正（探針+圖像矯正器） |
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X-CFEG 雙校正（探針+圖像校正） |
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離子源 |
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