超大样品室钨灯丝扫描电镜

钨灯丝扫描电镜性价比高、易于维护、操作相对简单、对场地要求较小便于大众使用但长期以来钨灯丝扫描电镜的分辨率都停滞不前难以实现用户对更高分辨率的追求国仪量子于近日推出的钨灯丝扫描电镜SEM3300钨灯丝扫描电镜SEM3300成功将20 kV分辨率提升至2.5 nm，比普通钨灯丝电镜提高了16%！3 kV分辨率为4 nm，相比提高了2倍！1 kV分辨率为5 nm，相比提高了3倍！在所有电压段均大幅度超越普通钨灯丝电镜重新定义了钨灯丝扫描电镜的行业标准！SEM3300实拍见真章众所周知，锂电池中的隔膜材料导电性差、孔隙微小，必须用低电压高分辨的场发射电镜才能拍到较好的图像。图a是常规钨灯丝电镜的拍摄效果,细节模糊不清晰。SEM3300在这一难题面前，毫不费力地完成任务，1 kV下隔膜孔隙清晰可见，孔洞边缘锐利，足以胜任隔膜检测（图b）。图a：常规钨灯丝电镜拍摄的锂电池隔膜，细节模糊不清晰图b：SEM3300拍摄的锂电池隔膜，隔膜孔隙清晰可见，孔洞边缘锐利SEM3300国仪量子如何重新定义钨灯丝扫描电镜？国仪量子电镜研发团队分析了限制钨灯丝电镜分辨率的主要因素：钨灯丝发射结构为阴极、栅极、阳极的3电极结构，在加速电压较低时，灯丝亮度将受空间电荷效应和电子源像差等因素的影响而大幅降低。在低着陆能量下，能散带来的色差和衍射像差都很大，导致束斑偏大。为了保证侧向二次电子探测器的收集效率，工作距离比较大，物镜放大倍数不够大。针对以上问题，国仪量子在镜筒内增加了一根从阳极直达物镜极靴的10 kV高压管，我们形象地称之为高压隧道。这里以1 kV着陆能量为例进行分析：在高压隧道的上端：阴极与阳极之间形成11 kV的强电场，灯丝表面场强极高，大量热电子克服空间电荷效应对束流亮度的限制，显著地提高了束流亮度。在高压隧道的另一端：管口与物镜下极靴形成一个10 kV的减速场电透镜，该电透镜与磁透镜形成复合物镜，从而有效降低该复合物镜球差系数和色差系数。此外，镜筒内的电子探测器可以在极短的工作距离下，收集大部分被加速的二次电子，具有高达90%的收集效率，相比传统钨灯丝的旁侧ET探测器信号强度高出数倍。综合以上所有创新举措，SEM3300最终在全电压范围内打破了数十年来钨灯丝极限分辨率的天花板，重新定义钨灯丝扫描电镜。

日本电子株式会社（JEOL）2021年11月8日全球同步发布钨灯丝扫描电镜升级，升级后的型号为JSM-IT510。主要特点如下： 1.最新简易功能 最新简易功能可帮助用户简单获取观测条件和区域，然后自动财经扫描图像，电镜操作变得更为高效。2.最新型低真空二次电子探头 (LHSED)" 低真空下可同时采集电子和光子信号获得性噪比更好的形貌像。3.扫描电镜图像和能谱的一体化 可提供观察区域的实时成份面分布。4.实时立体三维图像 三维图像（3D)可观察区域提供不平表面的深度的信息。5.实时分析功能 一体化能谱仪提供观察区域实时的能谱谱图。6.新的导航放大功能 新的导航放大功能可提供光镜下4倍的图像，方便寻找视野。7.0 倍放大 使用0被放大功能，可以选择多个区域从光镜下直接切换到电镜倍数。8.显示X射线产生区域 帮助快速理解样品的分析深度。T9.SMILE VIEW™ Lab管理软件 快速生成包含图像和成分分析的报告书。详情请咨询捷欧路（北京）科贸有限公司各分公司。

2024年7月9日，由中国材料研究学会主办、欧洲材料研究学会联合主办、广东工业大学协办的中国材料大会2024暨第二届世界材料大会在广州白云国际会议中心盛大开幕。本届大会是在加快推进高水平科技自立自强大背景下举办的新材料领域跨学科、跨领域、跨行业的学术交流大会，是中国新材料界学术水平高、涉及领域广、前沿动态新的品牌大会。借此盛会，仪器信息网采访了浙江祺跃科技有限公司（以下简称“祺跃科技”）祁贵云及德国ELLCIE公司CEO Martin Klein。采访中，祁贵云先生介绍了本次参会所展示的新品、解决方案，及与ELLCIE公司合作的背景。Martin Klein先生分享了他发展大腔室扫描电镜的初衷，介绍了大腔室扫描电镜的特点及其在欧洲、中国市场中的应用现状与前景。仪器信息网：本次是贵公司第几次参加中国材料大会？参会感受如何？祁贵云：我们公司是第二次参加中国材料大会。在参会过程中，我也有幸听取了很多材料领域专家的报告，同时也参观了其他厂商的相关产品，也同许多应用我们公司产品的老师或专家进行了探讨。通过这次大会，我对于材料领域的一些基础知识有了新的认识，同时通过跟专家的沟通，及专家对我们产品提出的新建议和要求，我也知道了今后产品发展的方向和趋势，参加这次大会收获还是比较多的。仪器信息网：本次贵公司带来了哪些解决方案或新品？主要针对哪些市场？解决了用户的哪些痛点？祁贵云：这次带来了两个新的产品和解决方案，第一个是高温扫描电镜一体化解决方案，第二个是和德国ELLCIE公司合作的超大腔室扫描电镜。仪器信息网：介绍下贵公司与ELLCIE公司的合作背景？ELLCIE是一家怎样的公司？祁贵云：我们公司在起步时一直致力于材料原位分析解决方案，但是在做产品设计和给客户做方案时，经常会受到扫描电镜空间的限制，使得我们的产品设计或者产品指标不断的更改。去年有机会结识了德国超大腔室扫描电镜供应商，我觉得这个对于我们公司今后原位分析设备的设计和制造是一个比较好的特点，所以我们就跟他们提出了合作。Martin Klein：谈到产品的发展过程，一方面是因为我以前在一个大学中做微小样品的研磨工作，在磨的过程中我想要把整个样品观测到，所以我想到需要一个大的空间做这个工作。另一方面在使用扫描电镜观测样品时，需要先从整个样品中切出一部分来，但对于特别贵重或特殊的样品无法切割，这就需要一个超大腔室的电镜，可以把整个样品放进去观测。像文物需要做检测时，因为不能被破坏，所以无法将此切开进行观测，这也让我想到了超大腔室的电镜。对于扫描电镜的应用，把大的扫描电镜放到相当于我们中国的房车的卡车里，车上配置有特殊的系统可以做减震，这样的话扫描电镜就可以成为可移动的一种检测站或者可移动的检测设备。仪器信息网：超大样品室扫描电镜相比传统电镜有哪些特点？Martin Klein：超大腔室的扫描电镜，从扫描电镜的指标，如分辨率、se、ebsd设备的配置上来讲，跟传统扫描电镜是相当的。显著的特点就是它的腔室特别大，可以做大部件或者大的样品直接的检测，无需像传统扫描电镜切标准的样品去做观测或者检测，可以做到真正的无损检测。像文物这么大的东西，如果使用传统的扫描电镜就需要从这上面切一部分下来，再去做样品分析测试。但是对于这种大的扫描电镜来讲，就无需做这个工作，可以直接放进去观测。仪器信息网：ELLCIE超大样品室扫描电镜产品在欧洲市场应用情况？Martin Klein：在欧洲，超大腔室扫描电镜主要用于大学做原位分析，对于学生来讲，很容易做样品的观察，不像现在传统的扫描电镜，进行样品的分析比较复杂，这就使得学生减少了做样品的难度。另外在做原位分析时，超大腔室扫描电镜可以和一些可靠性的设备结合起来，因为它腔室比较大，可以把其他仪器如拉力试验机或其他分析仪器等直接放到里面，所以对于做原位测试来讲变得更方便。仪器信息网：如何看超大样品室扫描电镜在中国市场的应用前景？Martin Klein：大腔室扫描电镜在中国未来的市场有三个应用方向，第一个是做材料的原位分析检测，就像刚才介绍的，可以把很多仪器或设备同大腔室扫描电镜就结合起来做更多的研究或者分析。第二个领域是航空航天，如发动机的叶片等大部件的无损检测或者服役过程的性能分析。第三个是对于中国这样一个文物比较多的国家，未来在文物的分析检测方面也会有很好的应用前景。