Сканирующий электронный микроскоп JSM-7001F (JEOL)
Сканирующий электронный микроскоп JSM-7001F (JEOL) с аналитическими приставками
ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ
Модель JSM-7001F (JEOL ) представляет собой автоэмиссионный растровый электронный микроскоп, который благодаря использованию в нем электронной пушки с полевой эмиссией (катодом Шотки) (T-FE), передовой технологии формирования изображения и компьютерной технологии дает не только возможность наблюдения тонкой структуры поверхности образца с высоким разрешением (2нм), но и выполнения различных анализов:
-локальный анализ элементного состава (1мкм2 ) методом энергодисперсионной спектрометрии (EDX),
-катодолюминесцентный анализ (CLD).
Многозадачный, высокоэффективный микроскоп JSM-7001F с низким энергопотреблением (2 кВА) снабжен уникальной комбинацией пушки «In-lens» , позволяющей эффективно собирать электроны и поддерживать высокий ток пучка, с помощью подогревного автоэмиссионного катода и линзы с оптимальным углом апертуры для формирования тонкого зонда, даже при высоких токах (до 200nA). JSM-7001F позволяет поддерживать высокий ток пучка с высокой стабильностью, и одновременно получать изображения высокого разрешения в широком диапазоне увеличений без необходимости менять апертуру.
Маленький диаметр зонда даже при низких ускоряющих напряжениях и высоких токах позволяет проводить элементный анализ образцов с размерами анализируемой области в несколько десятков нанометров. Детектор тока пучка расположен в колонне микроскопа ниже апертуры объективной линзы, что позволяет контролировать ток пучка в любое время в ходе анализа. Система “Gentle Beam” позволяет уменьшить заряд на непроводящих образцах и изучать их с высоким разрешением. Магнитное поле не выходит за пределы суперконической объективной линзы, так что могут исследоваться даже магнитные образцы большого размера. Самая маленькая апертура объективной линзы обеспечивает ток пучка 10 нА, что эффективно для элементного анализа с помощью EDS и EBSD.
В данном микроскопе используется электронная пушка T-FE, позволяющая размещать различные приборы для анализа и получать устойчивый ток зонда с порядком величины от пикоамперов (пА) до сотен наноамперов (нА). Кроме того, первая конденсорная линза, расположенная непосредственно под эмиттером электронной пушки, обеспечивает высокое разрешение даже при высоком токе зонда, превышающем наноампер (нА).
Экран управления позволяет переключаться между режимами наблюдения в зависимости от задачи, например, наблюдение изображения, проведение анализа или сравнение изображений.
Кроме того, для данного микроскопа имеется широкий диапазон дополнительного оборудования, позволяющего выполнять обнаружение и анализ вторичных электронов, отраженных электронов, проходящих электронов, характеристического рентгеновского излучения и других сигналов, генерируемых при облучении образца электронным зондом. При сочетании использования различного дополнительного оборудования можно выводить информацию для нескольких пользователей, расширяя таким образом сферу применения микроскопа. В частности, при использовании вместе с энергодисперсионным рентгеновским спектрометром (EDS) данный микроскоп позволяет выполнять анализ элементов в микроскопической области поверхности образца и наблюдать распределение элементов с высокой точностью и производительностью без повреждения образца.
Данный микроскоп может способствовать исследованиям в таких областях, как исследование и анализ наноструктур, металлургия, добыча полезных ископаемых, производство полупроводников, биология и разработка новых материалов, а также в различных промышленных технологиях.
Технические характеристики
Разрешение во вторичных электронах | 1,2 нм (при ускоряющем напряжении 30кВ), 3,0 нм (при ускоряющем напряжении 1кВ). |
Ускоряющее напряжение | от 0,2 до 30 кВ. |
Диаметр электронного луча при анализе | 3,0 нм (ускоряющее напряжение 15 кВ, рабочее расстояние 10 мм, ток зонда 5 нА). |
Увеличение в режиме SEM | от 10 (рабочее расстояние 40 мм) до 300 000; автоматическая коррекция в соответствии с ускоряющим напряжением и рабочим расстоянием. |
Режимы изображения | изображение во вторичных электронах; изображение в отражённых электронах в режиме контраста по атомному номеру; изображение в отражённых электронах в режиме топографического контраста. |
Ток зонда | от 1 пА до 200 нA гарантированно; максимально достигаемый 500 нA; свыше 20 нА с наименьшей объективной апертурой. |
Столик образцов | управляемый компьютером столик, способный перемещаться по пяти осям (X, Y, поворот, наклон, Z), полностью моторизованный с коррекцией обратного хода. |
Диапазоны перемещения столика | ось X - 70 мм; ось Y - 50 мм; ось Z - от 3 до 41 мм (непрерывное); наклон от –5° до +70°; вращение 360° непрерывное. |
Рентгеновский микроанализ (рентгеновское характеристическое излучение или EDS) | энергодисперсионный спектрометр INCA Energy 350XT (Oxford Instruments Analytical, UK); элементы от B до U; разрешающая способность по энергии на линиях спектра C Kα — 72 эВ; F K α — 75 эВ; Mn K α — 129 эВ |
Катодолюминесцентная спектроскопия и топография | MonoCL3+ (Gatan, USA), 165÷930 нм, охлаждение LN2 |
Результаты, получаемые на РЭМ
Электронные изображения поверхностей различных образцов
|
|
|
|
|
| Логопериодическая антенна (с болометром в центре) однофотонного приёмника ТГц-диапазона | Монокристалл алмаза | Вид сверху и сбоку кремниевой пластины после лазерной обработки | Сверхпроводящий мостик с периодической структурой, полученной травлением | |
Результаты исследований материалов методом энерго-дисперсионной спектрометрии (EDS)
Энергетические спектры характеристического излучения материалов
|
|
Картирование по элементам
| Локальный элементный анализ
|
