Описание

Crossbeam — система интеграции колонны сфокусированного ионного пучка (FIB), обеспечивающего структурирование в наномасштабе, с высокоразрешающей технологией СЭМ в единую рабочую станцию, использующуюся для мониторинга процессов препарирования и декомпозиции в наномасштабе. Такая я система Crossbeam обеспечивает исследования с высоким разрешением и непосредственное управление процессом препарирования FIB в режиме реального времени. Эта концепция позволяет изготавливать образцы для СЭМ и поперечные сечения с наноразмерной точностью. 

Crossbeam — экономичный интерактивный режим, когда образец визуализируется в процессе «нарезки» и шлифования. В результате время, необходимое для инспекции каждого поперечного сечения, сводится к минимуму. 

Система Crossbeam позволяет ускорить томографию и использовать большие токи с сохранением превосходного профиля пятна. Это возможно благодаря концепции модульной платформы, применения передовых технологий и гибкой архитектуры программного обеспечения, уникальных решений для подготовки высококачественных, заряженных или намагниченных образцов. 

Система Crossbeam сочетает высокую производительность визуализации и анализа легендарной электронной колонны (SEM) GEMINI и высококачественную способность к обработке ионной колонны (FIB), что позволяет создавать законченную рабочую 3D-станцию обработки и исследования наноразмерных объектов. 
Система Crossbeam реализуема на электронных микроскопах с электронной колонной GEMINI или GEMINI II с возможностью доплнительного монтажа ионной колонны: SIGMA, AURIGA, MERLIN. 

Интеграция

С использованием системы Crossbeam Вы можете совмещать превосходную производительность низковольтной электронной колонны GEMINI с колонной FIB с токами до 100 нА. Многообразие детекторов, высокое разрешение колонны SEM при различных условиях анализа и возможность одновременного нарезания и визуализации позволяет получать максимум информации в наикратчайший отрезок времени. Благодаря технологии GEMINI можно исследовать большие поверхности с разрешением более 50 000 × 40 000 пикселей. 

Система Crossbeam разработана для сохранения максимальной стабильности при проведении длительных экспериментов. Электронная и ионная колонны обеспечивают однородные пучки в течении длительного временного интервала. Благодаря дизайну линз колонны GEMINI вы получаете большое преимущество в разрешении при визуализации и резке. Также имеется возможность изменения в режиме реального времени таких системных параметров, как ускоряющее напряжение и ток пучка. 

 

 

 

Одновременное детектирование четырех сигналов c разных детекторов	Возможность изменения тока зонда и ускоряющего напряжения без настройки изображения

 

Гибкие технологии

Рабочая станция Crossbeam может быть подобрана для Ваших индивидуальных задач непосредственно сейчас или впоследствии. Вы можете легко дополнить и усовершенствовать рабочую станцию благодаря модульной системе. Можно сконфигурировать систему Crossbeam для in situ экспериментов: исследование на сжатие–растяжение, масс-спектрометрия вторичных ионов, криогенное охлаждение или нагрев. 

Открытый программируемый интерфейс (API) предоставляет доступ к любому параметру микроскопа. Имеется возможность построения индивидуальной последовательности операций над образцом в целях автоматизации исследования, сведя к минимуму действия пользователя. 
Рассчитывая на передовые технологии, используемые в системе Crossbeam можно ускорить такие ресурсоемкие 3D-приложения, как томография, 3D-анализ и подготовка пластинок для ПЭМ.

 

Построение трехмерного объемаобразца Nd2Fe14B (Fe Kα, красный; O Kα, синий; Pr Lα,желтый). В правом нижнем изображении представлены фазовые переходы Fe, Pr, Nd. Фаза железа выделена зеленым цветом	Построение трехмерной древовидной структуры эвтектического сплава Al-Cu на основе изображений с осевого EsB детектора

 

Компоненты

Ваши возможности могут быть расширены в зависимости от растущих требований к многомодельной визуализации. Для индивидуальных целей и задач Вы можете выбрать следующие компоненты ренгеноспектрального анализа, электронной и ионной микроскопии: 

• Ионная колонна FIB 
• WDS для достижения высшей чувствительности при химическом анализе 
• Электронный считывающий прожектор обеспечивает пробоподготовку непроводящих образцов 
• Компенсатор заряда обеспечивает визуализацию непроводящих материалов 
• EDS-детектор для конечного химического анализа 
• Кольцевой детектор растрового просвечивающего микроскопа (STEM) 
• Многоканальная система подачи газа (GIS) 
• Система подачи газа для доступа к образцу под большим углом 
• Манипуляторы для модификации и зондирования образца 
• 4-секционный BSD-детектор для высококачественного определения характеристик образца под углом. Возможно четырехканальное параллельное детектирование. 
• EsB-детектор для наилучшего разрешения по z и для получения чисто морфологического контраста (только для Crossbeam 540) без топографических артефактов 
• Шлюз (шириной в 80 мм или 200 мм) для быстрого и эффективного размещения образца и ускорения времени откачки 
• EBSD для кристаллографического отображения 

 

Технология

Система Crossbeam базируется на автоэмиссионном сканирующем электронном микроскопе (АЭСЭМ или FE-SEM) с камерой, совместимой с ионной колонной (FIB). На этой основе можно собрать и сконфигурировать станцию Crossbeam под Ваши индивидуальные цели и задачи. Колонна АЭСЭМ разрабатывается по проверенной технологии GEMINI. В отличие от других колонн АЭСЭМ, GEMINI не подвергает образец воздействию магнитным полем, поэтому любые намагниченные образцы могут быть визуализированы. 

• Колонна GEMINI I VP, используемая в системе Crossbeam 340, позволяет обрабатывать и исследовать наибольшее разнообразие образцов. С использованием низковакуумного режима VP можно проводить in situ эксперименты даже над с заряженными образцами или образцами, требующими обезгаживания. Встроенный в колонну совмещенный Inlens SE и EbS детектор обеспечивает изображения превосходным морфологическим контрастом. 
• Колонна GEMINI II с двойной конденсорной линзой, используемая в системе Crossbeam 540, обеспечивает высоким разрешением даже при низком ускоряющем напряжении и большом значении зондирующего тока, что крайне необходимо для изображения с высоким разрешением и быстрого анализа. Одновременная визуализация разделенными Inlens SE и EbS детекторами позволяет получать уникальный морфологический и топографический контрасты. Вы получаете больше информации за меньшее время. 

От грубого удаления до наноразмерной точности: все сделает ионная колонна

Вы можете удвоить скорость применения FIB и SEM при 3D-визуализации с использованием сильного тока галлиевого ионного пучка. Дизайн колонны дает Вам возможность работы при 5 различных значениях тока пучка. Наибольшее значение тока (выше 100 нА) позволяет быстро и точно удалять частицы с поверхности или резать образцы. Кроме этого, колонна превосходно работает при малых токах, обеспечивая наименьшим размером пятна (менее 3 нм при 1 пА). Вы получаете высокое разрешение при разных ускоряющих напряжениях, что дает возможность превосходно полировать тонкие слои, сводя к минимуму аморфные покрытия на поверхности. 

 

Технические характеристики

Характеристики		ZEISS Crossbeam 340	ZEISS Crossbeam 540
Визуализация (SEM)	Источник	Автоэмиссионный типа Шоттки	Автоэмиссионный типа Шоттки
	Разрешение	1,9 нм при 1 кВ;  1,0 нм при 15 кВ;  0,9 нм при 30 кВ	1,8 нм при 1 кВ;  0,9 нм при 15 кВ;  0,7 нм при 30 кВ
	Ток пучка	5 пА – 100 нА	10 пА – 300 нА
Ga ионная колонна (FIB)	Ресурс	3000 мкАч	3000 мкАч
	Разрешение	<3 нм (статистический метод)	<3 нм (статистический метод)
	Ток пучка	1 пА – 100 нА	1 пА – 100 нА
Детекторы		Inlens SE, Inlens Duo, ETD, SESI, STEM, BSD, CL	Inlens SE, EsB, ETD, SESI, STEM, BSD, CL
Столик	Перемещения по осям	X=100 мм;  Y=100 мм;  Z=50мм;  Z’=13 мм	X=100 мм;  Y=100 мм;  Z=50мм;  Z’=13 мм
	Наклон/  вращение	T=-4º ; R=360º	T=-4º ; R=360º
Вакуумная система		Компенсация заряда	Компенсация заряда
Система подачи газов (GIS)		Однородная:  Pt, C;  Смешанная:  Pt, C, W, Au, H2O, I2, SiOx, XeF2	Однородная:  Pt, C;  Смешанная:  Pt, C, W, Au, H2O, I2, SiOx, XeF2
Область сканирования		32 000×24 000 (до 50 000×40 000 c ATLAS 3D)	32 000×24 000 (до 50 000×40 000 c ATLAS 3D)
Детекторы		EDS, EBSD, WDS, SIMS	EDS, EBSD, WDS, SIMS
Преимущества		Наибольшее разнообразие образцов благодаря режиму VP, большое разнообразие in situ экспериментов, возможность последовательной SE/EsB визуализации	Высокая производительность при анализе и визуализации, максимальная простота в использовании, высокое разрешение при любых условиях, раздельная Se и EsB визуализация.