蔡司EVO18电镜技术说明

Attachment-1/24钨灯丝扫描电镜技术文件仪器型号：EVO18蔡司SMT目录附件一、品牌介绍附件二、设备用途附件三、技术指标附件四、供货范围附件五、计划进度及培训附件六、环境要求附件七、质保及其它服务蔡司SMT附件一：聚焦·CARLZEISS世界可见光及电子光学的领导企业----德国蔡司公司始创于1846年。其电子光学前身为LEO（里奥）,更早叫Cambridge（剑桥）和Zeiss。积扫描电镜领域40多年及透射电镜领域60年的经验，ZEISS电子束技术在世界上创造了数个第一：第一台静电式透射电镜(1949)第一台商业化扫描电镜(1965)第一台数字化扫描电镜(1985)第一台场发射扫描电镜(1990)第一台带有成像滤波器的透射电镜(1992)第一台具有Koehler照明的200kV场发射透射电镜(2003)第一台具有镜筒内校正Omega能量滤波器的场发射透射电镜(2003)CARLZEISS其前瞻性至臻完美的设计融合欧洲至上制造工艺造就了该品牌在光电子领域无可撼动的王者地位。自成立至今，一直延续不断创新的传统，公司拥有广泛的专有技术，，随着离子束技术和基于电子束的分析技术的加入、可为您提供钨灯丝扫描电镜、场发射扫描电镜、双束显微镜(FIBandSEM)、透射电子显微镜等全系列解决方案。。其产品的高性能、高质量、高可靠性和稳定性已得到全世界广大用户的信赖与认可。作为全球电镜标准缔造者的CARLZEISS将一路领跑高端电镜市场为您开创探求纳米科技的崭新纪元。CarlZeissSMT下属的纳米技术系统部在北京，上海，广州，鞍山设有营销公司和维修服务站，致力于蔡司电镜的技术咨询，销售和售后服务工作。蔡司SMT附件二：设备主要用途扫描电镜是以电子束作为光源，电子束在加速电压的作用下经过三级电磁透镜，在末级透镜上部扫描线圈的作用下，在试样表面做光栅状扫描，，产生各种同试样性质有关的物理信息（如二次电子，背反射电子），然后加以收集和处理，从而获得表征试样形貌的扫描电子像。扫描电镜（SEM）广泛地应用于金属材料（钢铁、冶金、有色、机械加工）和非金属材料（化学、化工、石油、地质矿物学、橡胶、纺织、水泥、玻璃纤维）等检验和研究。在材料科学、金属材料、陶瓷材料半导体材料、化学材料等领域，进行材料的微观形貌、组织、成分分析。各种材料的形貌组织观察，材料断口分析和失效分析，材料实时微区成分分析，元素定量、定性成分分析，快速的多元素面扫描和线扫描分布测量，晶体/晶粒的相鉴定，晶粒尺寸、形状分析，晶体、晶粒取向测量。选配第三方附件：能谱仪：即X射线能量色散谱仪,简称EDS主要是用来分析材料表面微区的化学成分,分析方式有定点定性分析、定点定量分析、元素的线分布、元素的面分布。波谱仪：(即X射线波长色散谱仪,简称WDS)，用作微区成分分析。分析精度方面比能谱仪精度更高，可以做成分的定量分析。EBSD(电子背散射衍射仪)：EBSD主要可做单晶体的物相分析,同时提供花样质量、置信度指数、彩色晶粒图,可做单晶体的空间位向测定、两颗单晶体之间夹角的测定、可做特选取向图、共格晶界图、特殊晶界图,同时提供不同晶界类型的绝对数量和相对比例,即多晶粒夹角的统计分析、晶粒取向的统计分析以及它们的彩色图和直方统计图,还可做晶粒尺寸分布图,将多颗单晶的空间取向投影到极图或反极图上可做二维织构分析,也可做三维织构即ODF分析。离子溅射仪：样品镀覆导电膜（金膜），喷碳，使绝缘材料能够导电，是配合扫描电子显微镜制样必备的仪器。蔡司SMT附件三：技术指标EVO18是一台高性能、功能强大的高分辨应用型扫描电子显微镜。系统采用多接口的大样品室和艺术级的物镜设计，提供高真空成像功能，可对各种材料表面作分析。并且具有业界领先的X射线分析条件，样品台为五轴全自动控制。标准的高效率无油涡轮分子泵满足快速的样品更换和无污染成像分析。主要参数：光学系统1.1、光源：钨灯丝。预对中式灯丝，灯丝具有自动加热、自动对中功能。1.2、聚焦：具有手动及自动聚焦功能。1.3、光阑：三级可调物镜光阑。1.3、加速电压：200V－30kV，10V步进连续可调。1.4、图像电平移：±50µm。1.5、放大倍数：5×~1000,000×，连续可调。1.6、分辨率：高真空二次电子像＜3.0nm（30kV）；低真空背散射电子像＜4.0nm（30kV）。1.7、探针电流范围：0.5pA~5μA，连续可调。1.8、聚焦工作距离：2mm~145mm。1.9、电子束气体路径长度：＜2mm。2、真空系统2.1、真空泵系统：涡轮分子泵+机械泵，不需要冷却水。2.2、真空度：最高真空度：优于0.1mPa；低真空压力范围：10Pa~400Pa。2.3、在低真空条件下，保持8.5的工作距离，并且可以做能谱分析。3、样品系统3.1、样品室内部尺寸：φ365mm×275mm。3.2可放置的最大样品尺寸：直径250mm，高度145mm3.3、最大允许样品重量：不小于5kg。蔡司SMT3.4、样品台移动方式：五轴马达驱动。3.5、样品台移动范围：X125mm,Y125mm,Z50mm,0°~+90°倾斜，360°旋转。3.6、样品台移动精度：重复性2µm；最小步长90nm；漂移40nm/6min。3.7、样品台具有接触报警与自动停止功能。3.8、具备样品位置感知功能。注：如配热台样品台XY轴移动范围必须大于100MM4、探测器系统4.1、具备高真空二次电子探测器。4.2、具备低真空二次电子探测器。（选配）4.3、具备背散射电子探测器。4.4、具备X射线能谱仪接口。4.5、探测器成像模式：同时对二次电子和背散射电子成像，并可在一种图像中任意位置显示另外一种图像。4.6、扫描方式：全屏、选区、定点、线扫描、线轮廓、扫描旋转、倾斜补偿。4.7、整机系统控制要求独立控制单元，为检修提供方便。图像解析度：3072x2304扫描点阵操作系统：WindowsXP以及简单友好的SmartSEM扫描电镜操作控制软件显示器：19TFT5、牛津电制冷X射线能谱仪IncaX-Act5.1、探测器制冷方式：电制冷型。5.2、探测器：硅漂移探头。5.3、有效探测面积：10mm2。5.3、20,000cps时的能量辨率：MnKa：≤129eVFKa：≤66eVCKa：≤56eV6.4、元素探测范围：Be（4）~Pu（94）6.5、最大输入计数：750,000cps蔡司SMT蔡司电镜独有技术优势世界顶级光学品牌，可见光学和电子光学的领导者。其电子光学前身为LEO，更早叫Cambridge和ZEISS。1965年推出世界第一台商业化扫描电镜；1985年推出世界上第一台数字化扫描电镜。其电子光学产品包括钨灯丝扫描电镜、场发射扫描电镜、同步双束显微镜(FIBandSEM)、透射电子显微镜等。所有ZEISS系列的电子显微镜全部采用高效率无污染的涡轮分子泵真空系统1.束流稳定，可与电子探针媲美蔡司的扫描电镜配有自动法拉第笼。它安装在扫描电镜的镜筒内，由气动控制其进出，用以直接测量电子束流。镜筒内还含有闭环反馈控制系统，以便对电子束流进行精确控制。其电子束流的稳定度优于0.2%/h，已达到电子探针的水平。此外，束流稳定，非常有利于能谱分析，特别是波谱仪的分析工作(如果将来购买的话)。2.Optibeam透镜：-----五种观察模式的电子光学系统蔡司是电子光学设计的领导者。其扫描电镜采用最先进的电子光学系统，在电子束对中、消像散、调焦等方面均处于业内领先地位。蔡司扫描电镜的每个镜筒均独立供电所以可提供五种观察模式：分辨率模式、大景深模式、广角模式、分析模式，鱼眼模式。分辨率模式使得高分辨率图像的观察容易；大景深模式有利于非常粗糙样品和大斜面样品的观察；ZEISS束流很大可以到5uA,所以景深度可以达到业内最好。广角模式使得观察的范围很大，最小放大倍数仅为五倍；而分析模式用于能谱波谱分析。鱼眼模式可同时观察九桩样品座的全貌。蔡司SMT大景深模式3．设计优化无需复杂附件ZEISSEVO系列已经不需要冷却系统，冷却系统的需求与E-beam的使用率有关,如果利用率低耗散会较大需要冷却,Zeiss对电子束利用率很高耗散很少所以不需要冷却.而且本身电子束耗散大的话对Column也是一种损耗,会影响仪器寿命.所以Zeiss可以减少这些对仪器的不必要的损耗.所以也不需要空压机等附件，使用方便。其他厂家都需要空压机与冷却系统。4．卓越的低真空技术蔡司专利的低真空二次电子探头解决了不导电样品在不做导电处理的情况下在低真空环境下的二次电子像问题。目前在低真空环境下普遍使用背散射电子探头来获取图像，但是背散射电子信号并不能很真实的反映样品最表面的形貌信息，所以能够直接用二次电子信号成像是低真空二次电子探头在反映样品表面形貌信息时最大的优势。蔡司SMTZEISS是低真空技术的研发者。ZEISS的低真空技术可以做到400Pa,超低真空（环扫）可达3000Pa，对一般的非导体比如陶瓷,塑料,头发等可以直接观察,而且可以对含有水分的生物样品比如猪脑,细胞,植物,微生物也可以直接观察,但FEI,日本电子和日立的低真空只是到270Pa,对含有水分等动植物样品都不可以直接做。5.BeamSleeve技术Zeiss独有Beamsleeve（电子束套管）的专利设计（如下图）缩小了电子束与样品的气体路径长度（可低到1mm），最大限度的将电子束与样品室内的荷电补偿气体隔离开来，使得在低加速电压时，电子枪的虚拟电子源在光轴上的移动距离最小，避免低电压下电子束斑在样品表面上的大范围离焦，保证在低电压和低真空条件下提供高分辨率的锐利图像，同时电子束能量没有缺失和扩散确保能谱分析的准确。Beamsleeve（电子束套管）还起到了隔断样品室的低真空与Column的高真空保护了Column不受污染,所以ZEISS的EVO系列几乎不需要去清洗Column，同时因为其仪器的设计aperture（光阑）很难堵也是十几年都不需要更换（至今ZEISS大陆的钨灯丝的用户还没有更换过aperture（光阑）的历史）。而其他家的钨灯丝则需要1-2年更换aperture（光阑）,3年左右就需要清洗Column。而ZEISSEVO系列是不需要的。蔡司SMT6.最短的X射线分析工作距离：ZEISS的电镜能谱仪的分析工作距离可以低到8.5mm,为业内最低.一般能谱仪的分辨率都是用专门的样品吸附在能谱仪的探头上(如下图左侧探头)测的,实际使用样品与能谱仪的探头有很长的距离,所以实际使用是达不到标准的分辨率,而ZEISS的做工可以使能谱仪低到8.5mm为业内最低,所以能谱仪可以达到更好的分辨率.另一方面因为一般SE的成像如果上千倍工作距离是5-9mm,而8.5也在5-9mm之间所以客户可以一边做SE的成像一边做EDS元素分析,使用非常方便.而其他家的能谱分析距离都是10mm,12mm,所以在做完SE成像一定要调整样品台等,而且需要重新聚焦等工作,而ZEISS不需要调来调去,直接SE拍完直接用能谱电脑进行分析,使用非常方便.6.EBSD的几何共面：在所有的EVO仪器中，镜筒的电子光学光轴，EBSD摄像机，EDS探测器和试样的倾斜方向均处于同一平面。这种几何上的共面设计最适合于先进的EBSD研究，还可同时进行能谱分析。而其他厂家的背散射衍射和能谱只能分开做。7.制造工艺ZEISS的电镜做工方面非常精密，比如其样品室是近似于椭圆形的是因为其是由整个物体掏空做成的，所以其抗磁，防震，抗躁声的效果比较好。所以其仪器性能可以做的比较好.整台设备的电器部分只有四块电路板组成，故障率低，方便维护。8.超大样品室和样品台样品台的尺寸是决定其档次和价格的重要因素。蔡司扫描电镜的样品室超大，采用气囊式减震系统，接口升级空间大，数量达11个，为以后安装各种附件提供了最大的方便。样品台移动范围大，X，Y，Z分别为125mm,125mm,50mm。便于多样品观察，同时可升级为用于原位观察的高温热台电镜。9、高定位精度的数码控制装置蔡司的马达样品台由于配备高定位精