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该场发射扫描电镜主要有如下特点:
1.探针电流较大,可达20nA(100nA可选),可容易进行BSE、EDS、WDS、EBSD、CL等分析。而一般冷场发射探针电流达不到这个数量级,有些分析工作(如WDS、EBSD、CL等)在冷场电镜上难以进行。
2.平行束的电子光学系统:
ΣIGMA 系列热场发射扫描电镜镜筒系统电子光学设计新颖独特,称为GEMINI镜筒。在光源与样品之间,入射电子束不形成交叉点,这与其它扫描电镜明显不同。入射电子束无交叉点光学设计的作用在于:⑴降低入射电子束之间的库仑统计相互作用(减少电子碰撞,降低色差);⑵降低外部环境杂散磁场对入射电子束的影响。因此,GEMINI镜筒设计确保了入射电子束的亮度及图像分辨率。特别在低入射能量应用时,上述作用尤为重要。
3.可扩展性:标配所有的接口,可以兼容市场上所有的电镜相关附件,如:能谱仪、波谱仪、EBSD、CL、冷冻台、拉伸台、等离子清洗装置等,后续升级没有任何障碍。
4.电子束噪声较小,<1%。
5.束流稳定度高,优于0.2%/h,适宜于长时间的各种精确分析。
上述两项指标其它厂家均未给出。在理论上冷场发射要比热场发射要差一个数量级。
6.所需的工作真空度(包括电子枪真空度和样品室真空度)较低,对环境、样品要求不高。而冷场发射电镜的真空度比热场要高2个数量级,真空系统复杂,如样品不清洁、有挥发、放气等情况,抽真空较困难。
7.采用动态/静态磁透镜(双子星座),没有杂散磁场,可对铁磁体样品进行高分辨率成像。(蔡司是行内**可以承诺做磁性材料的电镜品牌)
8.超大样品室:样品室尺寸达到365mm(内直径)×275mm(内高度),五轴马达驱动全优中心样品台,行内**的五轴样品台移动范围:X = 125mm,Y = 125mm,Z = 50mm,T = 0 to 90°,R = 360° ,为使用提供了极大的方便。
9.抽屉式样品室拉门,方便样品更换及大样品、形状复杂样品的观察,**样品直径可达250mm以上,**样品高度约为145mm。而冷场扫描电镜由于要求的真空度较高,不宜破坏样品室真空,一般用“样品交换气锁”来更换样品,操作麻烦,且进出样品的尺寸、形状受限,一般样品**直径不超过100mm,**样品高度约为26mm。
10.采用全自动控制无油式真空系统,采用机械泵+磁悬浮分子涡轮泵+离子泵,无油污染。
11.独特的环形In-lens二次电子探测器,探测效率高、圆周对称。而其他厂家的In-lens探测器安装在一侧,且结构复杂。
12.维护简便,且工作稳定。冷场电镜每8个小时都需要Flash(阴极还原),且发射电流不稳定,使用维护麻烦。而热场电镜无此麻烦。
13.末级光栏采用多孔光栏结构,用电磁方式进行更换和对中调整,操作方便。镜筒上无需用户调整的部件。
14.高景深:物镜光栏放在灯丝下,景深行内**。
15.多功能控制面板:方便进行聚焦、消像散、电位移、放大倍率调整等。
16.可选配光电一体化模块,实现与光学显微镜连用:实现低倍定位,拍照等功能。