主题:【讨论】【解读材料表征仪器参数之显微镜篇】第一期:扫描电镜(参与有重奖!)

浏览0 回复41 电梯直达
小M
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
该帖子已被kinddy1289设置为精华;
悬赏金额:188积分 状态: 已解决
在材料表征仪器采购中,采购人员经常会面对大量的仪器参数。如果采购人员不是技术员,也就是根本不懂要采购的仪器,那么这些参数对采购人员来说也算是个难题。本系列活动旨在通过解读各种材料表征仪器的一些重要的参数,为采购人员的采购做个参考。按照材料表征仪器的分类,第一期首先从显微镜中的扫描电镜开始。

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

各位版友、专家可以分条解答,每条尽量解释透彻。参与即有积分和经验奖励,根据详细程度单条可获最高10积分2经验的奖励(版主加分上限),累积加分不设上限,贡献巨大的版友可加精华!已经有版友回答的问题,后面的版友可以继续补充。鼓励版友积极思考,提出问题同样可以获得奖励,奖励办法同上。

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

以下是某型号扫描电镜的主要技术参数

电子光源            高亮度肖特基源的热场发射电子枪

分辨率                <A href="mailto:1.0nm@25kV,<2.0nm@1kV,WD2mm(Through-lens">1.0nm@25kV,<2.0nm@1kV,WD2mm(Through-lens detector)

加速电压            0.1kV 30kV 连续调节,步长 100V

放大倍数      <10 >900,000 倍,工作距离和高压变化时进行完全地补偿

电子束流            最高可达 100nA

光阑选择            6 孔光栏,高精度点击选择


探测器


样品室内二次电子探头  E-T 探头仅用于样品室高真空操作,几何位置可调整

Through -Lens 探头      DELPHI Through –Lens 上位 SE/BSE 探头

样品室内 BSE 探头    罗宾逊/4 分割固体背散射电子探头


真空系统     
TMP(涡轮分子泵)+2 个离子泵,高压和所有电子枪供给全部与真空互锁

样品室尺寸        413mm x313mm x313mm .


样品台移动


优中心 6 轴样品台.

X=100mmY=100mm,(Y=150mm,选配),Z=50mm Z=10mm

Tilt=-5+90°, Rot=360°


样品台载重
      承载样品的重量超过 5 公斤

样品室接口      14

防震系统          自动水平传感器的气垫装置

自动特性    自动聚焦,消像散,亮度和对比度调整. 自动电子束对中.自动电子束流检测.真空检测与调整

显示器              双显示器,能形成双幅横向工作区

视频获取图像处理

6 路优化像素噪音功能实现双路获取

样品检查模式带有转换/扫描图像定位中心特性

全屏注释和图像测量功能

触停报警装置 标配

可配附件

EDS, WDS, EBSD, CL STEM,电子束消隐装置,激光定位仪,电子枪隔离阀, Fastrac光学显微镜,冷台,热台,拉伸台

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

1、电子光源有哪几种,分别有什么优缺点?热场和冷场有什么区别?

2、分辨率的定义是什么?与哪些因素有关?

3、加速电压连续可调有什么优势?

4、放大倍数中的“工作距离和高压变化时进行完全地补偿”如何理解?

5、电子束流是大好还是小好?

6、光阑的作用是什么?

7、扫描电镜常用的探测器有哪些?不常用的有哪些?分别的作用和特点是什么?

8、真空系统中涡轮分子泵和离子泵的作用分别是什么?

9、样品台的6轴是哪些,分别有什么作用?

10、什么样的防震系统性能更好?

11、自动特性是否好用?

12、所列出来的附件分别是什么?有什么作用?哪些是常用的?

13、其它,各位版友可以提出自己的问题和看法。
推荐答案:asahi42回复于2011/05/05
小M的帖子是一定要顶的!

关于光阑,跟大家交流一下自己的看法:

1:光阑的作用是遮挡杂散电子,并在物理(非电磁)层面限制最终轰击到样品表面的电子的数量,即束流大小。一般要和电磁的束流限制功能(如Probe Current参数调节)配合使用以达到最佳效果。

2:光阑孔越多,可供选择的参数量就越大。在其它参数不变的情况下,使用的光阑孔径越大,则束流越大,束斑越大,图像信噪比越好,图像信号量越大,景深越差,图像分辨率越差,适合于能谱、波谱等要求大束流的分析;使用的光阑孔径越小,则束流越小,束斑越小,图像信噪比越差,图像信号量越小,景深越好,图像分辨率越好,适合于钨灯丝的高分辨和场发射的超高分辨观察。因此,光阑在“光阑孔”这个指标上一般需参考两个因素:一是光阑孔数量,二是最小孔径大小。

3:SEM的分辨率和最终束斑有关,下行电子束行进的路线越直,受到的干扰便越少,对束斑的负面影响越小。因此一般推荐用多孔可调光阑,其意义是在不更改电子束路径的前提下,用光阑孔的圆心去适应电子束的中心,而不是不得不用电磁线圈牵引电子束,使其通过不可动的光阑孔。

以上,欢迎各位交流讨论~
补充答案:

春天的桃子回复于2011/05/04

冷场和热场得区别:
  冷场发射式最大的优点为电子束直径最小,亮度最高,因此影像分辨率最优。能量散布最小,故能改善在低电压操作的效果。为避免针尖被外来气体吸附,而降低场发射电流,并使发射电流不稳定,冷场发射式电子枪必需在10-10 torr的真空度下操作,虽然如此,还是需要定时短暂加热针尖至2500K(此过程叫做flashing),以去除所吸附的气体原子。它的另一缺点是发射的总电
流最小。
  热场发式电子枪是在1800K温度下操作,避免了大部份的气体分子吸附在针尖表面,所以免除了针尖flashing的需要。热式能维持较佳的发射电流稳定度,并能在较差的真空度下(10-9 torr)操作。虽然亮度与冷式相类似,但其电子能量散布却比冷式大3~5倍,影像分辨率较差,通常较不常使用。

linzq回复于2011/05/21

为什么说热场的分辨能力做不过冷场呢?问题就在于它的长项束流大。
束流越大束斑面积越大。虽然仪器的分辨能力不是由一个因素决定的,但是这个是几个重要因素之一。而且也是几个具有决定因素的原因之一。
目前看蔡司的SUPRA55要比FEI(nano)的分辨能力强就是55的束流只有20NA而FEI的束流在100NA。
所谓的麦泽伦高分辨结果,最重要的一项也就是降束流(所谓的单色器)。这在冷场不是问题而在这里却要花大价钱来解决。很不值
所以说热场的高分辨只有向低束流来要,可是由于它的真空要求比较低,且镜筒设计是按照高束流来的,所以不管怎样改都不会比冷场强。

该帖子作者被版主 小H15积分, 2经验,加分理由:活动奖励
为您推荐
您可能想找: 扫描电镜(SEM) 询底价
专属顾问快速对接
立即提交
AK-47(冲)
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵


7.次级电子探测器、X射线能谱分析仪
该帖子作者被版主 mitchell_dyzy5积分, 2经验,加分理由:第一位参与者,重奖!
金水楼台先得月
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
小M
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
原文由 金水楼台先得月(albert800922) 发表:
很好的话题,支持。等我熟悉的仪器吧


一起来参与把,别等啦!
赞贴
0
收藏
0
拍砖
0
2011/5/4 16:44:57 Last edit by mitchell_dyzy
iangie
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
春天的桃子
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
冷场和热场得区别:
  冷场发射式最大的优点为电子束直径最小,亮度最高,因此影像分辨率最优。能量散布最小,故能改善在低电压操作的效果。为避免针尖被外来气体吸附,而降低场发射电流,并使发射电流不稳定,冷场发射式电子枪必需在10-10 torr的真空度下操作,虽然如此,还是需要定时短暂加热针尖至2500K(此过程叫做flashing),以去除所吸附的气体原子。它的另一缺点是发射的总电
流最小。
  热场发式电子枪是在1800K温度下操作,避免了大部份的气体分子吸附在针尖表面,所以免除了针尖flashing的需要。热式能维持较佳的发射电流稳定度,并能在较差的真空度下(10-9 torr)操作。虽然亮度与冷式相类似,但其电子能量散布却比冷式大3~5倍,影像分辨率较差,通常较不常使用。
该帖子作者被版主 mitchell_dyzy8积分, 2经验,加分理由:详细,重奖!
无机麦地
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
真空系统      TMP(涡轮分子泵)+2 个离子泵,高压和所有电子枪供给全部与真空互锁
涡轮分子泵 工作压力范围为10-1~10-8帕
离子泵也是用于超高真空范围,
我在想是不是应该还有机械泵啊?


5楼说:并能在较差的真空度下(10-9 torr)操作
我看分子泵应该是离子泵的前级泵,提供低级的真空,在分子泵前面应该还有机械泵,以抽到适合分子泵工作的范围,这是我的理解。
该帖子作者被版主 mitchell_dyzy5积分, 2经验,加分理由:理解的很正确!
赞贴
0
收藏
0
拍砖
0
2011/5/4 22:37:42 Last edit by shuiyang88
无机麦地
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
5、电子束流是大好还是小好?    电子束流            最高可达 100nA
6、光阑的作用是什么?      光栏选择            6 孔光栏,高精度点击选择

电子束流根据参数来说是越大比较好,但是电子束流是轰击物质表面的,只要能量合适,能把样品表面的原子轰击出来就行,所以电子束流大小的选择还是与大部分样品有关,并不是越大或者越小好。

光阑,在仪器参数那里应该是写错了吧
光具组件中光学元件的边缘、框架或特别设置的带孔屏障称为光阑。所以我认为光阑是调节电子束流大小的工具,选择性的只让一部分电子束流通过。

实际上我并不清楚光阑是否可调?如果可调那么应该电子束流的大小就应该由它来调节。
该帖子作者被版主 mitchell_dyzy8积分, 2经验,加分理由:光栏是写错了,谢谢
赞贴
0
收藏
0
拍砖
0
2011/5/4 22:38:30 Last edit by shuiyang88
小M
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
原文由 无机麦地(shuiyang88) 发表:
5、电子束流是大好还是小好?    电子束流            最高可达 100nA
6、光阑的作用是什么?      光栏选择            6 孔光栏,高精度点击选择

电子束流根据参数来说是越大比较好,但是电子束流是轰击物质表面的,只要能量合适,能把样品表面的原子轰击出来就行,所以电子束流大小的选择还是与大部分样品有关,并不是越大或者越小好。

光阑,在仪器参数那里应该是写错了吧
光具组件中光学元件的边缘、框架或特别设置的带孔屏障称为光阑。所以我认为光阑是调节电子束流大小的工具,选择性的只让一部分电子束流通过。

实际上我并不清楚光阑是否可调?如果可调那么应该电子束流的大小就应该由它来调节。


一般光阑是可调的,跟电子束流对应,你的理解应该是正确的
赞贴
0
收藏
0
拍砖
0
2011/5/10 23:37:21 Last edit by mitchell_dyzy
atlas
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
原文由 春天的桃子(dct1983) 发表:
冷场和热场得区别:
  冷场发射式最大的优点为电子束直径最小,亮度最高,因此影像分辨率最优。能量散布最小,故能改善在低电压操作的效果。为避免针尖被外来气体吸附,而降低场发射电流,并使发射电流不稳定,冷场发射式电子枪必需在10-10 torr的真空度下操作,虽然如此,还是需要定时短暂加热针尖至2500K(此过程叫做flashing),以去除所吸附的气体原子。它的另一缺点是发射的总电
流最小。
  热场发式电子枪是在1800K温度下操作,避免了大部份的气体分子吸附在针尖表面,所以免除了针尖flashing的需要。热式能维持较佳的发射电流稳定度,并能在较差的真空度下(10-9 torr)操作。虽然亮度与冷式相类似,但其电子能量散布却比冷式大3~5倍,影像分辨率较差,通常较不常使用。


除FEI外,还有哪些品牌是热场的?
asahi42
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
小M的帖子是一定要顶的!

关于光阑,跟大家交流一下自己的看法:

1:光阑的作用是遮挡杂散电子,并在物理(非电磁)层面限制最终轰击到样品表面的电子的数量,即束流大小。一般要和电磁的束流限制功能(如Probe Current参数调节)配合使用以达到最佳效果。

2:光阑孔越多,可供选择的参数量就越大。在其它参数不变的情况下,使用的光阑孔径越大,则束流越大,束斑越大,图像信噪比越好,图像信号量越大,景深越差,图像分辨率越差,适合于能谱、波谱等要求大束流的分析;使用的光阑孔径越小,则束流越小,束斑越小,图像信噪比越差,图像信号量越小,景深越好,图像分辨率越好,适合于钨灯丝的高分辨和场发射的超高分辨观察。因此,光阑在“光阑孔”这个指标上一般需参考两个因素:一是光阑孔数量,二是最小孔径大小。

3:SEM的分辨率和最终束斑有关,下行电子束行进的路线越直,受到的干扰便越少,对束斑的负面影响越小。因此一般推荐用多孔可调光阑,其意义是在不更改电子束路径的前提下,用光阑孔的圆心去适应电子束的中心,而不是不得不用电磁线圈牵引电子束,使其通过不可动的光阑孔。

以上,欢迎各位交流讨论~
该帖子作者被版主 mitchell_dyzy10积分, 2经验,加分理由:精彩!
猜你喜欢最新推荐热门推荐更多推荐
品牌合作伙伴