1051 TEM Mill Fischione - настольная система ионного утонения образцов для ПЭМ

Основные сведения о настольной системе ионного утонения 1051 TEM Mill Fischione

Система подготовки образцов 1051 TEM Mill - cовременная система ионного утонения и полировки, обеспечивающая надежную и высокопроизводительную подготовку образцов.
Компактная, прецизионная система подготовки высококачественных образцов из широкого спектра материалов, позволяет подготовить для ПЭМ (англ. TEM – Transmission Electron Microscopy) области большой площади, отполированные до степени электронной прозрачности.

ИОННОЕ ТРАВЛЕНИЕ

Ионное травление используется в прикладных науках для утонения образцов до степени электронной прозрачности. Инертный газ, обычно аргон, ионизируется с последующим ускорением ионов газа к поверхности образца. Посредством передачи ионами газа импульса энергии обрабатываемому материалу, он с контролируемой скоростью распыляется.

Преимущества настольной системы ионного утонения 1051 TEM Mill Fischione

• Два независимых регулируемых ионных источника TrueFocus.

• Высокоэнергетическая ионная обработка для быстрой фрезеровки/шлифовки образца; низкоэнергетическая ионная обработка для полировки образца.

• Ионные источники сохраняют малый диаметр пучка в широком диапазоне рабочих энергий (от 100 эВ до 10 кэВ).

• Прямое измерение тока пучка от каждого ионного источника с помощью цилиндров Фарадея.

• Регулируемый 10-дюймовый сенсорный экран с эргономичным интерфейсом для простой настройки параметров ионного травления.

• Независимый контроль подачи газа ионным источникам.

• Диапазон регулируемых углов полировки от –15° до + 10°.

• Держатель образца и модуль загрузки, позволяющие точно позиционировать область интереса изменяя координаты x, y (опционально).

• Просмотр и захват “живого” изображения во время обработки.

• Качание или вращение образца с заданием области и последовательности ее обработки ионным пучком.

• Автоматическая остановка процесса травления по достижению заданных значений времени, температуры или сигналу лазерного фотодетектора (опционально).

• Охлаждение предметного столика жидким азотом (опционально).

• Камера переноса образца, вакуумная или наполненная инертным газом (опционально).

Особенности настольной системы ионного утонения 1051 TEM Mill Fischione

• Продвинутая подготовка образца

Для многих современных материалов анализ в ПЭМ является лучшим методом для быстрого изучения структуры и свойств материала. TEM Mill 1051 от Fischione Instruments является отличным инструментом для формирования тонких, электронно-прозрачных поверхностей образца, необходимых для визуализации и анализа в ПЭМ. 

Ионная полировка под малыми углами падения пучка в сочетании с низкоэнергетическим ионным источником минимизирует повреждение облучением и нагрев образца. Низко-угловая обработка, облегчая равномерное утончение разнородных материалов, очень полезна при подготовке слоистых и композитных материалов, а также образцов для просвечивающей электронной микроскопии поперечных сечений (англ. XTEM – Cross-sectional Transmission Electron Microscopy).

• Установка образца без загрязнения

Конструкция держателя образца TEM Mill спроектирована для легкой загрузки образца. Держатель обеспечивает двустороннюю полировку до 0° без затенения образца. Поскольку образец на держателе прочно фиксируется на месте, отсутствует необходимость использовать клей, соответственно, нет возможности загрязнения образца клеем. Модуль загрузки обеспечивает платформу для легкого размещения образца на держателе.

• Регулируемый в плоскости X-Y держатель образцов и x-y загрузочная станция (поставляется опционально)

Дополнительный держатель образца и модуль загрузки доступны для пользователей, которые хотят иметь возможность регулировки положения образца в плоскости x-y. Если область интереса находится вне оси вращения, можно настроить положение образца (координаты x-y) для оптимизации фрезеровки.

• Быстрая передача (перемещение) образца

Система ТEM Mill оснащена вакуумной шлюзовой камерой для быстрой смены образца. Эргономичная конструкция шлюзовой камеры: для установки держателя образца на предметный столик необходимо просто поднять крышку загрузочного модуля. Установите крышку на место – и движение образца в процессную камеру начнется уже через несколько секунд. 

Вакуумная система обеспечивает фиксацию крышки шлюзовой камеры во время ионной полировки образца. Загрузчик с электронным управлением перемещает образец в положение для обработки. 

После завершения процесса полировки держатель с образцом возвращается в шлюзовую камеру и остается там под вакуумом до тех пор, пока пользователь не запустит процесс вентилирования камеры. Процесс вентилирования занимает всего несколько секунд. После вентилирования можно быстро переместить образец на держатель образца для ПЭМ, тем самым уменьшив вероятность его загрязнения в условиях окружающей среды.

Камера переноса образца (опционально)

Дополнительный вакуумный контейнер позволяет под вакуумом или в инертном газе переносить образцы в ПЭМ.

• Камера

Вакуумная камера системы TEM Mill во время работы находится под постоянным вакуумом. Шлюзовая камера изолирует высокий вакуум процессной камеры от окружающей среды во время перемещения (трансфера) образцов, обеспечивая оптимальные условия вакуума.

• Точная регулировка угла

Углы установки ионных источников могут изменяться в диапазоне от –15° до +10° для обеспечения оптимального угла воздействия. Этот расширенный диапазон углов наклона предназначен для образов, устанавливаемых на разнообразных решетках-держателях, используемых в ПЭМ. Углы установки левого и правого ионных источников регулируются с помощью соответствующих регуляторов положения. 

Имеется возможность использования одного или обоих ионных источников TrueFocus. Если используются оба ионных источника, то отрегулировать углы пучков можно независимо друг от друга. Вы можете также выбрать ионную полировку одной или обеих поверхностей образца. 

Когда оба ионных пучка направлены на одну из поверхностей образца, скорость полировки удваивается; эта возможность полезна для таких применений, как утонение с обратной стороны и планарная полировка образцов. Настройка ионных источников для одновременной обработки обеих поверхностей образца позволяет избежать переосаждения распыленного материала на образец.

Автоматическая регулировка угла полировки (опционально)

Для TEM Mill доступна опция автоматической регулировки угла полировки с помощью сенсорного экрана. Добавление этой возможности позволяет создавать многоэтапные последовательности полировки, включающие автоматическую регулировку углов полировки на протяжении всего процесса обработки.

• Программируемое движение образца

Вращение образца в плоскости происходит непрерывно и составляет 360°. 

Система TEM Mill идеально подходит для просвечивающей электронной микроскопии поперечных сечений (англ. XTEM) образцов из гетерогенных или слоистых материалов. Контроль движения образца относительно ионного пучка сводит к минимуму избирательность обработки (неравномерность удаления материала), которое может иметь место, когда в образцах XTEM существует линия клеевого соединения или, когда в слоистых композитных образцах содержатся материалы с более низким атомным номером (Z).

Секвенирование ионного пучка электрически прерывает поток ионов к образцу, когда держатель образца поворачивается на угол, который совпадает с ионным пучком. Это позволяет избежать распыления держателя образца. Образцу также может быть задано качание относительно ионного пучка так, что границы раздела или линии склеивания никогда не будут параллельны направлению ионного пучка. Обычно используются углы качания в диапазоне от ± 40° до ± 60°.

• Интегрированный модуль охлаждения (опционально)

Несмотря на то, что полировка под малыми углами низкоэнергетическим ионным пучком снижает нагрев образца, чувствительные к температуре образцы могут требовать охлаждения. Охлаждение предметного столика с образцом жидким азотом очень эффективно для устранения тепловых артефактов, возникающих в процессе полировки. 

Система жидкого азота TEM Mill оснащена сосудом Дьюара, расположенным внутри корпуса, который полностью интегрирован в систему и оснащен системой блокировки. Сосуд Дьюара расположен рядом с оператором для обеспечения легкого доступа. Доступны два варианта сосуда: стандартный – для применений, требующих от 3 до 5 часов охлаждения во время ионной полировки, или увеличенный сосуд Дьюара – для применений, требующих свыше 18 часов работы в криогенных условиях. Температура непрерывно отображается на сенсорном экране.

Программируемая температура

В системе TEM Mill имеется возможность программирования и поддержки определенной температуры в диапазоне от температуры окружающей среды до криогенной. После завершения процесса полировки перед вентилированием камеры, чтобы избежать замерзания и загрязнения образца, температура предметного столика автоматически увеличивается до температуры окружающей среды. 

Система снабжена модулем температурной защиты, которая может быть запрограммирована на определенный температурный порог, при достижении которого ионные источники будут деактивированы, если вдруг жидкий азот в сосуде Дьюара закончится.

• Автоматическая остановка процесса

Процесс ионной обработки (шлифовки, полировки) может быть автоматически остановлен по достижению заданных значений времени, температуры или сигналу лазерного фотодетектора.

• Просмотр образца “вживую”

Процесс ионной обработки можно контролировать “вживую” наблюдая за образцом в процессной камере при использовании дополнительного стереомикроскопа или микроскопа с высоким увеличением. 

Смотровое окно защищено заслонкой, предотвращающей накопление распыленного материала, который может препятствовать наблюдению за образцом.

Стереомикроскоп (опционально)

Стереомикроскоп (увеличением от 7 до 45 крат) обеспечивает улучшенный просмотр образцов. Большое рабочее расстояние микроскопа позволяет наблюдать образец “вживую” (на месте) во время обработки.

Микроскоп высокого увеличения (опционально)

Система подготовки TEM Mill может быть оснащена микроскопом высокого увеличения (1960 крат), соединенным с КМОП-камерой и видеомонитором для просмотра образцов и захвата изображений в процессе обработки. Эта система идеально подходит для подготовки конкретного (заданного) участка образца.

Освещение образца

Источник света, расположенный под образцом, обеспечивает настройку интенсивности освещенности образца. 

Оба микроскопа – с большим увеличением и стереомикроскоп – имеют подсветку, которая обеспечивают регулируемую пользователем нисходящую (сверху вниз) подсветку образца.

• Сенсорный экран управления

Параметры процессов обработки вводятся с помощью 10-дюймового сенсорного экрана, который можно настроить в соответствии с необходимой высотой и углом обзора. С сенсорного экрана можно управлять широким спектром параметров прибора, таких как энергия ионного пучка, угол обработки, движение образца, положение образца и окончание процесса. 

Для автоматических, не требующих вмешательства операций, можно запрограммировать серию последовательностей обработки. Стандартный подход – начать с быстрых операций ионной шлифовки, чтобы удалить большое количество материала образца; затем, по мере того, как образец утоняется, снижать скорость обработки для полировки образца. Эти последовательности обработки могут быть легко сохранены и загружены для повторного использования. 

Во время операций шлифовки и полировки, ход выполнения обработки и состояние прибора отображаются в реальном времени на сенсорном экране. 

Расширенная функциональность включает в себя инструменты для управления данными об образце, файлами технического обслуживания и журналов, для хранения изображений и удаленного доступа, позволяющего контролировать операции обработки через удаленный компьютер, если TEM Mill подключен к внутренней сети предприятия. 

Доступ к конфигурации приборов, административным и диагностическим инструментам, а также файлам и журналам обслуживания контролируется с помощью системы многоуровневых пользовательских привилегий и требует учетных данных для входа.

Индикатор состояния системы – внешний индикаторный стек (опционально)

Дополнительный индикатор состояния системы – индикаторный стек –позволяет просматривать состояние системы на расстоянии.

• Автоматический контроль подачи газа

Два контроллера массового расхода (MFC) обеспечивают автоматическую независимую регулировку подачи технологического газа для ионных источников. Алгоритм управления газом формирует стабильные ионные пучки в широком диапазоне параметров их функционирования.

• Полностью интегрированная система сухого вакуума

Интегрированная вакуумная система включает в себя турбомолекулярный насос, поддерживаемый многоступенчатым мембранным (диафрагменным) насосом. Эта безмасляная система обеспечивает чистую среду для обработки образцов. 

Поскольку потребности в газе для ионных источников TrueFocus невелики, турбомолекулярный насос с производительностью 70 л/с создает вакуум операционной системы примерно 5х10^-4 мбар. Уровень вакуума в камере измеряется с помощью вакуумметра с холодным катодом и постоянно отображается на сенсорном экране.

• Минимум затрат на техническое обслуживание

Спроектированная эффективная система ионизации требует минимального обслуживание ионных источников TrueFocus, компоненты системы имеют чрезвычайно долгий срок службы. Количество материала, распыляемого ионными источниками, незначительно и сводит к минимуму загрязнение образца и обслуживание компонентов. Автоматическая защитная заслонка предотвращает скопление распыленного материала на смотровом окне. Все компоненты системы легко доступны для очистки.

Дистанционная диагностика

Компания Fischione Instruments стремится поддерживать максимальное время безотказной работы прибора. Для этого в TEM Mill встроены возможности удаленной диагностики. При подключении системы TEM Mill к сети Internet можно получить удаленный доступ к сервису “Fischione Global Service” для быстрой сервисной диагностики и настройки прибора.

Технические характеристики настольной системы ионного утонения 1051 SEM Mill Fischione

Ионные источники	§ Два ионных источника TrueFocus; § диапазон рабочих энергий от 100 эВ до 10,0 кэВ; § плотность тока пучка до 10 мА /см2; § диапазон регулируемых углов полировки от – 15° до + 10°; § выбор работы с одним или двумя ионными источниками; § независимое управление энергией ионных пучков источников; § ручная или моторизованная (опционально) регулировка угла установки ионных источников; § регулируемый размер пятна обработки; § прямое измерения тока пучка от каждого ионного источника с помощью цилиндров Фарадея, позволяющее оптимизировать и регулировать параметры ионных источников для конкретных применений.
Держатель образца	§ Спроектирован для улучшенной обработки и теплового контроля образца; включает в себя модуль загрузки; § механизм держателя образца обеспечивает легкую загрузку и двустороннюю полировку до 0° без затенения образца; § держатель образца и модуль загрузки с регулировкой положения образца в плоскости x-y (опционально).
Предметный столик	§ Поддерживаемые размеры образца: диаметр 3 мм, толщины 250 мкм; § вращение образца: 360° с переменной скоростью вращения и секвентированием ионного пучка; § поддержка режима качания образца; § магнитный датчик, обеспечивающий абсолютную точность позиционирования.
Охлаждение образца (опционально)	§ Модуль охлаждения предметного столика жидким азотом со встроенными сосудом Дьюара и защитой от перегрева образца; § сосуд Дьюара расположен внутри прибора рядом с оператором для облегчения легкого доступа; § возможность программирования и поддержания определенной температуры в диапазоне от температуры окружающей среды до криогенной; § возможность выбора: –       стандартный сосуд Дьюара (от 3 до 5 часов криогенных температур); –       увеличенный сосуд Дьюара (более 18 часов криогенных температур).
Автоматическая остановка процесса	Автоматическая остановка процесса обработки по достижению заданных значений времени, температуры или сигналу лазерного фотодетектора (опционально).
Вакуумная система	§ Турбомолекулярный насос (ТМН) с безмасляным диафрагменным насосом на входе ТМН; § вакуумметр с холодным катодом для измерения уровня вакуума в камере.
Камера переноса образца, вакуумная или наполненная инертным газом (опционально)	Позволяет под вакуумом или в инертном газе хранить или переносить образцы.
Система подачи газа	§ Аргон сверхвысокой чистоты (не хуже 99.999%, англ. UHP – Ultrahigh Purity), давлением 15 psi; § автоматический контроль подачи газа с использованием двух контроллеров массового расхода (MFC).
Пользовательский интерфейс	§ Управление прибором с помощью 10-дюймового регулируемого сенсорного экрана; § внешний индикаторный стек – для определения состояния операций подготовки образцов на расстоянии (опционально).
Микроскоп (опционально)	Окно шлюзовой камеры позволяет установить следующие варианты микроскопов: –       стереомикроскоп увеличением от 7 до 45 крат для непосредственного наблюдения за образцом; –       микроскопом с высоким увеличением (1960 крат), соединенный с КМОП-камерой для захвата и просмотра изображения на мониторе.
Просмотр и визуализация на месте (“вживую”)	§ Процесс ионной обработки можно контролировать “вживую” наблюдая за образцом с помощью стереомикроскопа или микроскопа с высоким увеличением; § смотровое окно защищено программно управляемой заслонкой, предотвращающей попадание распыленного материала и сохраняющей возможность наблюдения за образцом.
Освещение образца	§ Источник света, расположенный под образцом, обеспечивает настройку интенсивности освещенности образца; § оба микроскопа – с высоким увеличением и стереомикроскоп – имеют подсветку, которая обеспечивают регулируемую пользователем нисходящую (сверху вниз) подсветку образца.
Размеры рабочего пространства для размещения прибора	§ Ширина (включает пространство с обеих сторон, необходимое для сервисного обслуживания): 127 см (50 дюймов). § Высота: –       минимальная высота (без параметров микроскопа и индикаторного стека): 61 см; –       максимальная высота (с опцией: индикаторный стек): 77 см. § Глубина (включает в себя пространство, необходимое для сервисного обслуживания и вентилирования прибора): 102 см. Конструкция корпуса обеспечивает легкий доступ к внутренним компонентам при выполнении работ по техническому обслуживанию.
Вес	73 кг
Энергопотребление	Переменное напряжение 100/120/220/240В, 50/60Гц, 720 Вт
Гарантия	1 год