Scios 2 DualBeam Thermo Scientific - электронно-ионный (двулучевой) микроскоп

Scios 2 DualBeam - электронно-ионный (двулучевой) микроскоп

Глубокий анализ данных cо Scios 2 DualBeam Thermo Scientific™

Система Thermo Scientifc™ Scios™ 2 DualBeam™ обеспечивает лучшую в своем классе производительность при подготовке к исследованиям, определении характеристик поверхностей и трехмерного анализа широкого спектра образцов.

Scios™ 2 DualBeam™ – это аналитическая система со сверхвысоким разрешением, которая открывает уникальные возможности подготовки к исследованиям и трехмерного анализа свойств широкого спектра образцов, включая магнитные и непроводящие материалы. Инновационные решения, используемые при создании системы Scios 2 DualBeam, позволили значительно повысить производительность, точность работы и простоту в эксплуатации.  

Система Scios™ 2 DualBeam™ – это идеальный выбор для углублённой исследовательской работы в научных лабораториях, госструктурах и корпоративных отделах НИОКР.

Ключевые преимущества Scios 2 DualBeam

• Быстрая и легкая подготовка образцов для просвечивающей электронной и атомной зондовой микроскопии с высоким качеством и учетом особенностей конкретных материалов с помощью ионной колонны Sidewinder HT
• Получение изображений со сверхвысоким разрешением широкого спектра образцов, включая магнитные и непроводящие материалы, с помощью электронной колонны Thermo Scientific NICol™, обладающей лучшими в своем классе характеристиками
• Максимально полный объем информации об образце благодаря отсутствию артефактов зарядки, высокой контрастности и четкости изображений, получаемых с помощью встроенных в колонну, а также расположенных под объективной линзой детекторов
• Трехмерное представление сведений об интересующих объектах, выполненное высококачественным мультимодальным способом с возможностью точной фокусировки на интересующей области в дополнительном программном обеспечении AS&V4
• Прецизионная навигация по образцу с помощью 110-миллиметрового предметного стола и встроенной видеокамеры Thermo Scientific Nav-Cam™ дает возможность успешно решать самые разнообразные задачи
• Формирование изображений и ионно-лучевое травление без артефактов и искажений при использовании режимов DCFI, Drift Suppression и Thermo Scientific SmartScan™
• Конфигурирование оборудования под конкретные задачи благодаря гибкой платформе DualBeamУскорение процесса получения данных

Особенности Scios 2 DualBeam

Подготовка высококачественных образцов для TEM 

В настоящее время научные работники и инженеры постоянно сталкиваются с необходимостью точной оценки характеристик сложных комплексных структур, имеющих минимальные геометрические размеры. 

В системе Scios 2 DualBeam были реализованы последние технологические достижения, которые в сочетании с простым в использовании программным обеспечением Thermo Scientific AutoTEM™ 4 (опция) позволяют быстро и легко подготовить образцы для исследований средствами HR-S/TEM с учетом специфики конкретных материалов. Для достижения наилучшего результата и минимизации повреждений образца требуется финальная полировка его поверхности ионным пучком с низкой энергии. 

Ионная колонна Thermo Scientific Sidewinder™ HT не только обеспечивает получение изображений с высоким разрешением и эффективное травление при больших ускоряющих напряжениях, но также имеет хорошие показатели производительности при низких ускоряющих напряжениях, что позволяет создавать высококачественные ламели для TEM. 

Высокое качество представления данных о строении образца в трехмерном виде 

Для более полного понимания структуры и свойств исследуемого образца нередко требуется получить дополнительную информацию о его строении в виде набора сечений или в трехмерном представлении. 

Система Scios 2 DualBeam с дополнительным программным пакетом Thermo Scientific Auto Slice & View™ 4 (AS&V4) обеспечивает полностью автоматизированную регистрацию высококачественных мультимодальных наборов 3D-данных, в том числе изображения с детектора вторичных электронов (BSE), максимально подчеркивающие различия между материалами, данные энергодисперсионной спектроскопии (EDS) об элементном составе и картины, дифракции отраженных электронов (EBSD), содержащие микроструктурную и кристаллографическую информацию об образце. 

В сочетании с программным обеспечением Thermo Scientific Avizo™ система представляет собой выдающееся решение для определения и анализа характеристик нанометровых объектов в трехмерном виде с высоким разрешением.

Сверхвысокое разрешение изображений для максимально полной информация об образце 

Основным модулем, обеспечивающим формирование изображений и детектирование сигналов, является инновационная электронная колонна NICol. Она позволяет изучать нанометровые объекты в широком диапазоне режимов, будь то сканирующая просвечивающая электронная микроскопия (STEM) при 30 кэВ для сбора сведений о структуре образца, или работа при низких ускоряющих напряжениях для получения детальной информации о поверхности образца без артефактов зарядки. 

Благодаря уникальной внутрилинзовой технологии детектирования Thermo Scientific Trinity™, система обеспечивает одновременную регистрацию изображений SE и BSE в режимах углового контраста и фильтрации по энергиям. Гарантирован быстрый доступ к детальной наноразмерной информации, причем не только при стандартном расположении образца, но и при его наклоне или на поперечном сечении. 

Детекторы, размещенные под объективной линзой (опция), и система торможения электронного пучка позволяют быстро и просто осуществить сбор одновременно всех необходимых сигналов во избежание даже незначительных потерь информации об объектах, расположенных на поверхности или на сечении образца. 

Быстрые, точные и легко воспроизводимые результаты достигаются благодаря уникальной конструкции колонны NICol с полностью автоматической системой калибровки.

Максимальная эффективность для как для начинающих, так и для опытных пользователей 

Благодаря оптимизированной производительности система Scios 2 DualBeam позволяет быстро и просто получать высококачественные, легко повторяемые результаты специалистам с любым уровнем опыта. Имеющееся руководство пользователя составлено таким образом, чтобы начинающие операторы достигли успехов в кратчайшие сроки. Кроме того, наличие таких функций, как отмена и повтор последних операций, дает возможность не беспокоиться при проведении оригинальных экспериментов.

Эксперименты в условиях, приближенных к реальным 

Система Scios 2 DualBeam разработана для решения самых сложных задач материаловедения средствами электронной микроскопии. Данная система может быть оснащена построенным с использованием технологии MEMS, полностью интегрированным нагревательным столиком µHeater с высокой скоростью нагрева, предназначенным для определения характеристик образцов в условиях, приближенных к реальным. 

Предметный стол размером 110 мм и возможностью наклона до 90° позволяет проводить исследования в большом диапазоне рабочих расстояний без потери точки эвцентрики.

Система Scios 2 DualBeam имеет режим низкого вакуума (опция), что дает возможность изучать свойства веществ, которые разрушаются в высоком вакууме. Также в Scios 2 DualBeam реализовано сочетание улучшенного контроля операций с расширенными функциями травления и осаждения материалов. 

Все это в комплексе привело к созданию высокопроизводительного, универсального инструмента FIB/SEM, вдобавок имеющего всестороннюю поддержку специалистов по сервисному обслуживанию и экспертному применению.

Трехмерная реконструкция образца, состоящего из W-Mo-Cu, представленная в виде комбинации данных с детектора BSE (сине-зеленый) и детектора EDS (оранжевый), полученная с помощью ПО AS&V4 и Avizo в системе Scios DualBeam 

Технические характеристики Scios 2 DualBeam

Электронная колонна NICol – неиммерсионная электронная колонна сверхвысокого разрешения с полевой эмиссией, в том числе: 

• Полевая эмиссионная пушка Шоттки, обеспечивающая высокую стабильность токов пучка в процессе анализа материалов и регистрации изображений с высоким разрешением
• Полюсный наконечник с телесным углом 60° для беспрепятственного наклона больших образцов
• Апертуры с автоматическим нагревом и бесконтактной заменой во избежание загрязнений
• Непрерывная настройка тока пучка и оптимизация положения пучка относительно апертуры
• Простая процедура калибровки и обслуживания пушки - автоматический отжиг, автоматический запуск, отсутствие механических юстировок
• Двухступенчатая технология отклонения пучка при сканировании
• Электромагнитные и электростатические двойные объективные линзы
• Быстродействующий прерыватель электронного пучка*
• Руководство пользователя и наборы предустановок колонны
• Минимальный срок службы источника: 24 месяца

Разрешение электронного пучка при оптимальном рабочем расстоянии

Формирование изображения в высоком вакууме при оптимальном рабочем расстоянии:

• 0,7 нм при 30 кэВ (STEM)

• 1,4 нм при 1 кэВ

• 1,2 нм при 1 кэВ в режиме торможения пучка*

Параметры электронного пучка

• Диапазон токов пучка: 1 пА – 400 нА
• Диапазон энергий в точке падения пучка на образец: 20* эВ – 30 кэВ
• Диапазон ускоряющих напряжений: 200 В – 30 кВ
• Максимальная ширина видимого поля по горизонтали: 3.0 мм при рабочем расстоянии 7 мм и 7.0 мм при рабочем расстоянии 60 мм
• Видимое поле повышенного размера (1×) доступно в стандартном режиме монтажа навигационных изображений

Ионная колонна Sidewinder с высокими характеристиками

• Ускоряющее напряжение: 500 В – 30 кВ
• Диапазон токов пучка: 1.5 пА – 65 нА
• 15-позиционный держатель апертур
• Режим подавления смещения изображения непроводящих образцов
• Минимальный срок службы источника: 1000 часов
• Разрешение ионного пучка: 3.0 нм при 30 кВ с использованием метода выделения границ

Детекторы

• Система детектирования Trinity (внутрилинзовые и внутриколонный детекторы)
  - T1 нижний сегментный внутрилинзовый детектор
  - T2 верхний внутрилинзовый детектор
  - T3 выдвижной внутриколонный детектор*
  - До четырех одновременно детектируемых сигналов 
  
• Детектор вторичных электронов Эверхарта-Торнли (ETD)
• Высокопроизводительный детектор ионов и электронов (ICE) для регистрации вторичных ионов (SI) и электронов (SE) * 
• Выдвижной низковольтный высококонтрастный сегментный твердотельный детектор отраженных электронов (DBS) * 
• Выдвижной детектор STEM 3+ с сегментами BF / DF / HAADF * 
• Инфракрасная камера для контроля положения образца и осмотра вакуумной камеры 
• Расположенная в вакуумной камере навигационная цифровая камера Nav-Cam *
• Интегрированная система измерения тока пучка 

5-осевой моторизованный предметный столик и образцы

• Диапазон перемещений по XY: 110 мм
• Диапазон перемещений по Z: 65 мм
• Вращение: 360° (непрерывно)
• Диапазон наклона: от -15° до +90°
• Повторяемость перемещений по XY: 3 мкм
• Максимальная высота образца: расстояние 85 мм до точки эвцентрика
• Максимальный вес образца при наклоне 0°: 2 кг (включая держатель)
• Максимальный размер образца: 110 мм с полным вращением (возможно размещение более крупных образцов с ограничением по углу вращения)
• Компуцентрическое вращение и наклон образца

Вакуумная система

• Полностью безмасляная вакуумная система
• Вакуум в камере: < 6.3 × 10^-6 мбар (после 72 часов откачки)
• Время откачки до рабочего режима: < 3.5 минут
• Опциональный режим низкого вакуума: давление в камере до 500 Па

Рабочая камера

• Точка пересечения электронного луча и ионного пучка на аналитическом рабочем расстоянии (SEM 7 мм)
• Количество портов: 21
• Внутренняя ширина: 379 мм

Держатели образцов

• Стандартный многофункциональный держатель, устанавливаемый непосредственно на предметном столе, позволяет закреплять без дополнительных инструментов до 18 стандартных столиков (Ø12 мм), три столика с преднаклоном, два вертикальных и два наклонных* (38° и 90°) держателя-планки
• Каждый держатель-планка (опция) вмещает 6 решеток STEM
• Держатели полупроводниковых пластин и различные нестандартные держатели доступны по запросу*

Управление системой

• 64-битный графический интерфейс на базе Windows® 7, клавиатура, оптическая мышь
• Вывод на экран одновременно до четырех независимых изображений с различных детекторов. Смешение сигналов в реальном времени с возможностью представления результата в виде цветного изображения
• Поддержка различных языков: для получения информации о доступных языковых пакетах обратитесь к местному представителю Thermo Fisher
• 24-дюймовый широкоформатный монитор с разрешением 1920 × 1200 пикселей (второй монитор – опция)
• Джойстик*
• Многофункциональная панель управления*
• Возможность дистанционного управления и получения изображений*

Система получения изображений

• Диапазон времени сканирования одного пикселя: 25 нс/пиксель – 25 мс/пиксель
• Разрешение изображения до 6144 × 4096 пикселей
• Тип файла: TIFF (8, 16, 24-битный), BMP, JPEG
• Система SmartSCAN (усреднение или накопление до 256 кадров, интегрирование и усреднение строк, чересстрочное сканирование)
• DCFI (интегрирование кадров с компенсацией смещения)
• Доступные программные функции
• Концепция графического пользовательского интерфейса “Beam per view” с возможностью одновременного вывода 4-х активных изображений
• Thermo Scientific SPI™ (работа с FIB и получение SEM-изображений одновременно), iSPI™ (поочередная работа с SEM и FIB), iRTM™ (встроенный монитор контроля процедур травления/осаждения в реальном времени) и режимы иммерсии FIB для наблюдения за процессом обработки в режиме реального времени и точного определения момента прекращения операций с помощью электронной и ионной колонн
• Поддерживаемые графические шаблоны: прямоугольник, линия, круг, грубое сечение, полированное сечение, полигон, растровое изображение, потоковый файл, зоны исключения, массивы
• Прямой импорт BMP-файла или потокового файла для трехмерного травления/осаждения
• Поддержка рецептов для разных материалов, позволяющих минимизировать время, затрачиваемое на настройку пучка и работу
• Навигация по ранее выполненному и импортированному изображению образца
• Навигация по оптическому изображению
• Отмена / Повтор операции
• Руководство пользователя, описывающее наиболее распространенные операции / задачи

Дополнительное оборудование*

• Газовая инжекционная система: до 4 штук (дополнительное оборудование может препятствовать размещению ГИС) для осаждения и травления материалов; выбор более, чем из 10 прекурсоров:
  - Осаждение платины
  - Осаждение вольфрама
  - Осаждение углерода
  - Осаждение диэлектрика II
  - Осаждение золота
  - Ускоренное травление йодом Enhanced Etch™ (запатентован)
  - Ускоренное травление диэлектриков с помощью XeF2
  - Процесс Delineation Etch™ (запатентован)
  - селективное травление углерода (запатентовано)
  - резервуары для привычных пользователю химических составов
  - различные химические составы доступны по запросу
  

• Система Thermo Scientific EasyLift™ для точных манипуляций с ламелями
• нейтрализатор заряда FIB
• Нагревательный столик μHeater: совместимость с высоким вакуумом, сверхбыстрый нагрев до 1200° C
• Аналитическое оборудование: EDS, EBSD, WDS, CL
• Система Thermo Scientific QuickLoader™: загрузочный шлюз для быстрой смены образцов без нарушения вакуума в системе
• Решения для системы DualBeam, обеспечивающие работу с образцами в условиях криогенных температур:
  - эксклюзивная система CryoMAT для исследований в области материаловедения при низких температурах  
  - оборудование сторонних производителей
• Специальный кожух для подавления акустических помех 
• Система удаления загрязнений криометодом Thermo Scientific CryoCleaner™ 
• Встроенная система плазменной очистки

• Программное обеспечение AutoTEM 4 для быстрой и упрощенной автоматизированной подготовки образцов к исследованиям средствами STEM 
• Программное обеспечение AS&V4: создание в автоматическом режиме серий последовательных сечений, EDS или EBSD-карт для реконструкции структуры и состава образца в трехмерном виде
• Программное обеспечение Avizo для реконструкции и анализа трехмерного представления образца
• Программное обеспечение Thermo Scientific MAPS™ для автоматизированного получения больших изображений из отдельных фрагментов
• Программное обеспечение Thermo Scientific NanoBuilder™: передовое запатентованное решение, в котором файлы САПР (GDSII) используются в целях оптимизации процедуры травления/осаждения сложных структур
• Продвинутый набор средств автоматизации iFast для системы DualBeam
• Программное обеспечение архивирования данных по сети Интернет
• Расширенное программное обеспечение анализа изображений

Гарантия и обучение

• 1 год гарантии
• Выбор различных контрактов на сервисное обслуживание
• Большой выбор программ обучения правильной эксплуатации / применению

Документация и техническая поддержка

• Онлайн руководство пользователя
• Руководство по эксплуатации
• Дистанционная диагностика Thermo Scientific RAPID™
• Бесплатный доступ к онлайн-ресурса