第七屆全國微束分析標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會第三次全體工作會議于8月13-17日召開，來自全國各地的30余名專家、學(xué)者齊聚美麗的新疆，深入討論、評審相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)草案，擘劃微束分析標(biāo)準(zhǔn)未來的發(fā)展藍(lán)圖。賽默飛世爾作為委員單位，不僅積極參與了標(biāo)準(zhǔn)稿件的評審，同時也向參會的專家們介紹了電鏡最新的技術(shù)進(jìn)展，以及這些技術(shù)進(jìn)步可以如何幫助微束分析標(biāo)準(zhǔn)化工作向更高水平發(fā)展。
會議于8月13-17日召開，來自全國各地的30余名專家、學(xué)者齊聚美麗的新疆，深入討論、評審相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)草案，擘劃微束分析標(biāo)準(zhǔn)未來的發(fā)展藍(lán)圖。賽默飛世爾作為委員單位，不僅積極參與了標(biāo)準(zhǔn)稿件的評審，同時也向參會的專家們介紹了電鏡最新的技術(shù)進(jìn)展，以及這些技術(shù)進(jìn)步可以如何幫助微束分析標(biāo)準(zhǔn)化工作向更高水平發(fā)展。
檢測技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化具有重大的實際意義。在全社會的研發(fā)和制造體系向著更加細(xì)分發(fā)展，分屬不同行業(yè)的企業(yè)會被整合在同一條產(chǎn)業(yè)鏈中，例如我們熟悉的半導(dǎo)體行業(yè)，就整合了基礎(chǔ)科研、機(jī)械制造、材料、自動控制、軟件、高純試劑等等行業(yè)。所以，產(chǎn)業(yè)的上下游使用同一套話語體系、同一套參數(shù)和質(zhì)量要求、同一套測試方法等，是保證全產(chǎn)業(yè)鏈能夠高效協(xié)作的基礎(chǔ)。
相比于定性定量測試方法，電子顯微學(xué)較為特殊。電鏡提供的數(shù)據(jù)大多為圖像，并非數(shù)值和譜圖那樣有嚴(yán)格的評判標(biāo)準(zhǔn)；同時電鏡結(jié)果的獲取對于操作人員、樣品條件等因素更為依賴。以上兩點讓電鏡方法的標(biāo)準(zhǔn)化面臨很大的挑戰(zhàn)。但同時，隨著制造業(yè)向著高端發(fā)展，新材料、新工藝的研發(fā)和應(yīng)用中亟需大量的電鏡數(shù)據(jù)作為支撐，如果沒有標(biāo)準(zhǔn)化的操作流程和數(shù)據(jù)處理，電鏡數(shù)據(jù)很難被產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)互認(rèn)，這會大大阻礙新材料、新工藝快速應(yīng)用于實際的生產(chǎn)中。
作為先進(jìn)電子顯微學(xué)技術(shù)的服務(wù)商，賽默飛世爾在為客戶提供優(yōu)秀的電鏡產(chǎn)品和服務(wù)的同時，也希望積極參與到標(biāo)準(zhǔn)制定、技術(shù)咨詢和標(biāo)準(zhǔn)宣貫中，幫助有關(guān)組織、單位推動微束分析標(biāo)準(zhǔn)化。
以下我們將通過三個案例，向大家展示賽默飛先進(jìn)的電鏡技術(shù)可以如何助力標(biāo)準(zhǔn)化工作：
標(biāo)準(zhǔn)樣品在評估檢測設(shè)備性能和狀態(tài)、對設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)中不可或缺。對于電鏡來講，放大倍率、圖像畸變等都是影響微觀尺寸測量結(jié)果的重要參數(shù)，這些都需要高質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)樣品來進(jìn)行評估和校準(zhǔn)。在如此小的尺度上對細(xì)微結(jié)構(gòu)進(jìn)行加工，目前較可靠的方法就是使用聚焦離子束系統(tǒng)（FIB）。賽默飛世爾Helios系列FIB，配備先進(jìn)的Tomahawk或Phoenix離子鏡筒，其獨有的飛行時間（TOF）校正功能，可確保高速離子運(yùn)動精度，實現(xiàn)無偏差的微納加工；Helios同時搭配Elstar電子鏡筒，可以實現(xiàn)較好的成像能力，有效消除畸變、尺寸不準(zhǔn)確對于標(biāo)準(zhǔn)樣品制備的影響。
能源的清潔化讓鋰離子電池的需求呈爆發(fā)性增長，而先進(jìn)的電極材料的研發(fā)和制造決定了鋰電池的能量密度和安全性。在對電池材料進(jìn)行電鏡表征之前，研發(fā)和質(zhì)量控制人員需要對電池樣本進(jìn)行拆解、切割從而暴露出感興趣的區(qū)域（ROI）。但電極材料往往對空氣極其敏感，一經(jīng)暴露就會失去其本征狀態(tài)，導(dǎo)致錯誤的表征結(jié)果從而讓研發(fā)和質(zhì)控工作變得低效。
針對這一挑戰(zhàn)，賽默飛世爾開發(fā)了CleanConnect解決方案，使電極樣品從拆解、切割、制樣到SEM、TEM觀察都不接觸空氣，保持樣品本征狀態(tài)。如果這一方法能夠成為鋰電池行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)方法，我們就可以在產(chǎn)業(yè)鏈中建立更高水品的數(shù)據(jù)可靠性，讓大家對自己的工作成果更有信心。
無論是在金屬的表面處理還是半導(dǎo)體硅材料的表面改性中，表面氧化層厚度的準(zhǔn)確測量對于材料和器件性能的影響都至關(guān)重要。XPS除了作為一種表面分析工具以外，還可以利用離子槍進(jìn)行逐層剝離分析（深度剖析），從而根據(jù)元素和化學(xué)態(tài)的變化推測氧化層厚度。在這一過程中，離子的刻蝕速率對于獲取準(zhǔn)確的尺寸信息至關(guān)重要。速率受儀器性能、參數(shù)、樣品情況影響，必須用標(biāo)準(zhǔn)的方法使其具有重復(fù)性。所以賽默飛世爾一直在與客戶合作，推進(jìn)這一方法的標(biāo)準(zhǔn)化，從而讓應(yīng)用者獲得更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
示例：利用多原子或團(tuán)簇離子對樣品進(jìn)行準(zhǔn)確、快速的深度剖析，測量有機(jī)物FET表面氧化層的厚度。
以上三個例子生動地解釋了賽默飛可以如何幫助標(biāo)準(zhǔn)制定者推進(jìn)電子顯微學(xué)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化工作。此外，在冶金、環(huán)境、制藥、刑偵等等領(lǐng)域，電子顯微學(xué)的應(yīng)用也越來越廣泛。相比于標(biāo)準(zhǔn)體系已經(jīng)很完善的光譜、色譜、質(zhì)譜等方法，電鏡標(biāo)準(zhǔn)依然是一片處女地，等著高校、院所、企業(yè)、廠商及有關(guān)單位共同努力去完成體系的搭建。在這一過程中，賽默飛世爾時刻準(zhǔn)備著助大家一臂之力。
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