具有快速、可切換的離子源的新型雙束電鏡

可實現(xiàn)創(chuàng)新研究和增強樣品制備

聚焦離子束(FIB)光源與掃描電子顯微鏡(SEM)相結合，由于其獨特的生成各種結構的能力，無論是通過切割還是離子束誘導沉積(IBID)，都引起了人們的極大興趣。通過SEM觀察。直到最近，只有鎵(Ga+)和氙(Xe+)FIB SEM儀器可商購。由于其光斑尺寸小和電流密度高，Ga+FIB可為樣品制備和納米原型制作提供良好的結果。Xe+等離子體FIB(PFIB)具有更高的最大電流，可實現(xiàn)高通量切割，適用于大體積表征，同時還可消除Ga+污染樣品。但是，在一些情況下，兩種離子源都不是理想的選擇。

圖1.用Helios Hydra UX DualBeam制備的高質量GaAs薄片的HR S / TEM圖像，使用Ar FIB進行最終拋光。

為了擴展FIB應用領域的視野，賽默飛推出了新的Thermo Scientific Helios Hydra DualBeam。這種先進的儀器具有新一代PFIB光源，支持多種離子作為主光源。Helios Hydra與氙一起提供三種額外的離子種類：氬，氧和氮。單個離子源，提供多種離子，可在10分鐘或更短的時間內在各個光源之間進行獨特、輕松的切換。這為各種應用案例提供了顯著的優(yōu)勢; 例如，先進的TEM樣品制備，其中采用氬束的最終拋光可以顯著改善成像結果。這項新技術還將使科學家能夠對離子 - 物質相互作用進行基礎和應用研究，例如氮離子束硅藻與硅相互作用。

為科學家在一臺儀器中輕松選擇四種不同離子源的整合能力,將擴大和優(yōu)化跨長度尺度研究材料性能的應用空間, 賽默飛世爾科技-材料和結構分析總裁Mike Shafer說， 我們新的 Helios Hydra DualBeam 系統(tǒng)提供了所需的靈活性,可以更好地分析樣品、改進結果并開發(fā)新的和增強的材料?！?/p>

圖2.使用Helios Hydra CX DualBeam采用O+聚焦離子束和AS&V4軟件進行自動連續(xù)切片的汽車機油濾清器殼體(聚合物/玻璃纖維復合材料)的三維重構。HFW(水平寬度)為350 m。

Helios Hydra 雙束電鏡允許材料科學研究人員發(fā)現(xiàn)和設計新材料并分析其性能和結構。憑借其氧離子束,非常適合用于切割碳基材料,如電池正極中使用的石墨,它可以幫助研究人員開發(fā)更安全、更輕、更高效的儲能設備。

這是第一款商業(yè)化的，允許快速、簡便地離子束切換的儀器。以前，應用不同的離子束需要研究人員在儀器之間轉移樣品,或進行冗長而復雜的源交換。例如,獨立的專用寬束氬離子拋光機目前是高質量透射電子顯微鏡(TEM)樣品制備工作流程的典型部件。使用 Helios Hydra DualBeam 電鏡,在初始切割后,可直接將聚焦的氬離子應用于樣品拋光,從而大大減少了樣品的轉移和處理時間。切換時間為 10 分鐘或更短,研究人員還可以在一個小節(jié)內將所有 4 束光束應用于樣品,以確定哪種離子最適合其預期用途。這種靈活性擴展了FIB在探索電子-樣品相互作用方面的潛在應用。

Helios Hydra 雙束電鏡的正式生產(chǎn)將于 2019 年 9 月開始。