★仪器介绍
天津师范大学化学实验中心购置的Nova Nano SEM 230超高分辨率场发射扫描电子显微镜是世界上第一款可以对有机材料、基板、多孔材料、塑料以及高聚物材料等有电荷积累的样品和/或污染性样品进行超高分辨表征的低真空场发射扫描电子显微镜(FEG-SEM)。作为引领市场的众多设备中最新的一员,Nova NanoSEM为纳米研究、开发与生产的相关工作提供了更多的可能。
该款电镜为那些非导电的以及有污染的纳米材料研究和开发者们带来了新的表征手段。与此同时,Helix探测技术将浸入式透镜和低真空扫描电镜两种技术成功地组合在一起,这在场发射扫描电镜的历史上还是第一次。在带来超高分辨率的同时,还能在低真空环境下有效地抑制非导电材料的电荷积累效应。该款电镜的这种新技术还可以有效地抑制由前道样品处理过程所引起的电子束诱导污染。
除低真空条件下二次电子和背散射电子成像以外,该款电镜还具有浸入式透镜的技术和特有的使用电子束进行纳米结构沉积的气体化学技术,所有的这些特点使之成为纳米结构与纳米材料研究领域中最先进、最理想的扫描电镜。
同时,该电镜配备有GENESIS APEX电制冷能谱仪,此能谱仪是高性能能谱仪的代表,采用无液氮的硅漂移SDD探测器。GENESIS APEX能谱仪具有指标高、性能好、寿命长,使用方便的特点。
★主要特点
场发射扫描电镜主要特点
1.超高分辨率Schottky场发射电子枪。
2.全球唯一的超高分辨率低真空场发射扫描电镜,具有高真空和低真空(<200Pa )两种真空模式。
3.对容易污染、容易电荷积累的纳米材料和纳米器件进行观察和分析。
4.完全无油真空系统。
5.可选配电子束曝光、电子束诱导沉积等纳米设计/加工功能。
6.基于Windows XP的-xT用户界面。
X射线能谱仪主要特点
1.最新设计的探头,能保证轻元素端有更好的分辨率。
2.设计的DPP III数字脉冲处理系统,可处理的最大输入计数率从500,000CPS提高到> 1,000,000CPS,输出计数率从100,000CPS提高到350,000CPS。
3.增强的Genesis 6分析软件:保留Genesis原来的特点,如HPD可见峰剥离、SEC因子提高轻元素的定量分析精度、全谱面分布和元素侦探器(Element Detective)、ViP低真空分析校正等外,新增强的功能包括:Expert ID、SnapShot、自动时间常数Auto等。
4.可工作于更短的时间常数(AmpTime)或更高的计数率而分辨率不下降。
★技术参数
场发射扫描电镜技术参数
1.分辨率:
高真空模式 1.0nm @ 15kV
1.8nm @ 1kV
0.8nm @ 30kV(STEM探测器)
低真空模式 1.5nm @ 10kV(Helix探测器)
1.8nm @ 3kV(Helix探测器)
2.加速电压:200V-30kV,连续可调。
3.电子束流范围:0.3pA-100nA,连续可调。
4.样品台移动范围:X=Y=50mm。
X射线能谱仪技术参数
1.探头分辨率优于133eV(Mn-Ka在100,000CPS计数率下)。
2.传感器:10mm2。
3.SUTW超薄窗口。
4.内含珀耳帖(Peltier)无液氮制冷系统。
5.定量分析包括B5以上的所有元素。
6.可处理输入计数率>1,000kCPS,输出计数率>300kCPS。
7.最大图象采集分辨率8192×6400象素。
8.最大面分布图采集分辨率2048×1600象素。
★场发射扫描电镜主要附件
1.背散射探头(VCD/GAD)。
2.低真空超高分辨率二次电子探头(Helix/LVD)。
3.离子溅射镀膜仪(型号:K550X;生产厂商:Quorum Group)。
4.X射线能谱仪(型号:Genesis Apollo 10;生产厂商:EDAX)。
★主要功能及应用范围
金属、非金属、生物等各种样品的纳米尺度的形貌分析;微区成份分析;微区取向、微观组织结构分析,晶体结构分析,物相分析等。广泛应用于金属材料、无机材料、高分子材料、催化剂、润滑材料、地质矿物、金属、沙漠、生物医学等方面。