目錄:賽默飛電子顯微鏡>>透射電子顯微鏡（TEM）>> 300KV冷凍透射電鏡Krios G4 Cryo-TEM
| 價格區間 | 面議 | 儀器種類 | 熱場發射 |
|---|---|---|---|
| 應用領域 | 環保,化工 |
為了讓科學家們更好地了解復雜樣品并開發新材料，他們需要具有相應構造與功能的設備——不但能夠分辨空間、時間和頻率，而且可靠精確。
賽默飛世爾科技推出了Thermo Scientific Spectra 300 (S)TEM，這是一種適用于所有材料科學應用的最高分辨率像差校正掃描透射電子顯微鏡。
所有的Spectra 300 (S)TEM都安裝在新平臺上，旨在通過被動和（可選配）主動隔振提供機械穩定性和最高成像質量。
該系統安裝在一個重新設計的外殼內，內置屏幕顯示，便于裝載和取出標本。這是電子顯微鏡可以對無矯正器和單矯正器配置時的不同高度提供模塊化和可升級性，從而為不同的房間配置提供最大的靈活性。
Spectra 300 (S)TEM：重新設計的底座和外殼采用集成式被動或主動隔振配置選件來提供最高成像質量。
Spectra 300 (S)TEM 可選配高能量分辨率極場發射槍 (X-FEG)/Mono 或超高能量分辨率 X-FEG/UltiMono。兩種電子源的單色器分別使用 OptiMono 或 OptiMono+ 實現每種配置的最高能量分辨率（見下面的視頻），通過軟件單擊操作自動激發和調整。
X-FEG/Mono 可以從 1 eV 自動下調到 0.2 eV，而 X-FEG/UltiMono 可以從 1 eV 自動下調到 <30 meV。
兩種電子源均可在 30 – 300 kV 范圍內工作，以適應廣泛的標本。兩者都可以在單色器關閉的標準模式下運行，以適應需要高亮度的實驗，包括 STEM EDS 映射、超高分辨率 STEM 或高總電流，如 TEM 成像，所有這些都不會影響到系統的其他指標。這種靈活性使 Spectra 300 (S)TEM 能夠滿足在一個系統上進行大量各種實驗工作的要求。
Spectra 300 (S)TEM 可選配新型冷場發射槍 (X-CFEG)。X-CFEG 具有亮度 (>>1.0 x 108 A/m2/Sr/V*) 和窄能量分布 (<0.4 eV)，并能在 30 – 300 kV 范圍內操作。這同時提供了高分辨率 STEM 成像和高探針電流，實現高通量、快速采集 STEM 分析與高能量分辨率。憑借 X-CFEG 和 S-CORR 探針像差校正器的強大組合，可以常規地實現亞埃 (<0.8 ?) STEM 成像分辨率和超過 1000 pA 的探針電流。
此外，探針電流可以靈活地在 <1 pA 到 nA 范圍調節，同時精確控制電子槍和聚光鏡系統，所有這些操作都對聚光鏡像差影響很小，因此可以適應廣泛的樣品和實驗。
與所有冷場發射源一樣，尖銳的需要周期性再生（稱為 flashing）以維持探針電流。使用 X-CFEG，每個工作日只需要 flashing 一次，過程只需不到一分鐘。即使在最高分辨率成像條件下，對探針像差也沒有可測量的影響，并且每日flashing 過程對壽命沒有影響。
X-CFEG 的 flashing：在 flashing 之前和之后 200 kV 下保持 60 pm 的分辨率而不用調整光路。整個過程耗時 <1 min，每個工作日僅需要一次，并且對壽命沒有影響。
在使用大平行探針進行標準 TEM 成像實驗（例如原位）時，新一代 X-CFEG 還可以產生足夠的總束流 (>14 nA) 使其具有通用性，同時又是高性能 C-FEG。
除了靈活性，X-CFEG 還具有通過改變提取電壓來調整能量分辨率的能力。
在下例中，在 0.39eV（探針電流 <500pA）和 0.31eV（探針電流 >300pA）之間調整了能量分辨率。在高能量分辨率下保持高探針電流可以對能量損失近邊結構 (ELNES) 進行詳細分析，而無需在核心損失邊緣上使用單色器?？臻g分辨率（如 DyScO3 的 HAADF 圖像所示）仍然不受影響（在本例中 <63pA），這意味著現在可以同時進行高空間分辨率、能量分辨率和信噪比的 STEM EELS 實驗。
壽命不受選擇用于進行實驗的提取電壓的影響。
超高亮度 X-CFEG 的能量分辨率可以通過提取電壓來調節。在上例中，在 0.39eV（探針電流 <500pA）和 0.31eV（探針電流 >300pA）之間調整了能量分辨率?？臻g分辨率（如 DyScO3 的 HAADF 圖像所示）仍然保持不變（在本例中 <63pA）。樣品承蒙康奈爾大學教授 L.F.Kourkoutis 提供
最新的 5 階聚光鏡像差校正器增強了機械穩定性，與高分辨率 (S-TWIN) 寬間隙極靴相結合，使得儀器具有最高的市售 STEM 分辨率指標。
Spectra 300 (S)TEM 配置 X-FEG/Mono 或 X-FEG/UltiMono，使用 30 pA 探針電流，或者 X-CFEG 使用 100 pA 探針電流，可提供的 STEM 分辨率指標為：300 kV 下 50 pm，60 kV 下 96 pm，30 kV 下 125 pm。
Spectra (S)TEM 上的 STEM 成像已經經過重新設計，采用了 Panther STEM 探頭系統，該系統包括一個新的數據采集架構和兩個新的固態八段環形和盤式 STEM 探頭（總共 16 段）。新的探頭幾何結構具有先進的 STEM 成像能力以及測量單個電子的靈敏度。
整個信號經過優化和調整，以極低劑量提供信噪比成像能力，便于對電子束敏感性材料進行成像。此外，重新開發的數據采集基礎架構可以組合不同的單個探頭區段，未來可能以任意方式組合檢測器區段，生成新的 STEM 成像方法并揭示傳統 STEM 技術中不能夠獲得的信息。該架構還具有可擴展性，并提供了同步多個 STEM 和譜信號的接口。
Spectra 300 (S)TEM 可配置電子顯微鏡像素陣列探頭（EMPAD）或具有速度增強功能的 Thermo Scientific Ceta 相機，以收集 4D STEM 數據集。
EMPAD 能夠用在 30-300 kV 并提供高動態范圍（像素之間 1:1,000,000 e-）、高信噪比（1/140 e-）和 128 x 128 像素陣列上的高速度（每秒 1100 幀），這使其成為 4D STEM 應用的最佳探頭。（例如，需要同時分析中心束和衍射束細節的應用，如下面的疊層成像圖像。）
更多細節可以在 EMPAD 數據表中找到。
EMPAD 檢測器可用于各種應用領域。在左側，它用于在 2D 材料雙層 MoS? 將低加速電壓 (80 kV) 空間分辨率擴展到光闌限制分辨率更高 (0.39 ?)（ Jiang, Y. 等人Nature 559、343–349，2018）。在右邊，它用于暗場反射的獨立成像，揭示出高溫合金中析出相的復雜微觀結構（樣品由曼徹斯特大學的 G. Burke 教授提供）。
當需要將 EDS 分析與 STEM 掃描中的每個點組合時，具有速度增強功能的 Ceta 相機為需要更多像素的 4D STEM 應用提供了另一種選擇。該解決方案提供更高分辨率的衍射圖案（高達 512 x 512 像素分辨率），適用于應力測量等應用。
從 EDS 高通量、高信噪比元素映射到超高分辨率 EELS 探測氧化態和表面聲子，Spectra 300 (S)TEM 提供靈活的能譜配置，以適應廣泛的分析要求。
Spectra 300 (S)TEM 可根據客戶選擇配置三種不同能量分辨率的電子源（X-FEG Mono、X-FEG UltiMono 和 X-CFEG），兩種不同幾何構造的 EDS 探頭（Super-X 和 Dual-X），以及一系列 Gatan Continuum 能譜儀和能量過濾器，使您可以自由配置系統以滿足您的研究需求。
Thermo Scientific EDS 探頭系列產品提供多種探頭形狀選擇，以滿足您的實驗要求并優化 EDS 結果。兩種配置都具有對稱設計，可生成定量數據。 請注意，在兩種探頭配置下，樣品桿對信號遮擋與傾轉角的關系函數在內置的 Thermo Scientific Velox 軟件功能中得到補償。
Spectra 300 (S)TEM 可配置 Super-X（獲得更干凈的能譜和定量）或配置 Dual-X（獲得最大立體角和高通量 STEM EDS 映射）。
Super-X 探頭系統提供 0.7 Sr 的高準直立體角和大于 4000 的 Fiori 數。Super-X 專為 STEM EDS 實驗而設計，在這里EI實驗中，能譜清潔度和量化的要求至關重要。
Dual-X 探頭系統提供 1.76 Sr 的立體角和大于 2000 的 Fiori 數。Dual-X 專為高通量 STEM EDS 實驗而設計，例如 EDS 三維成像或信號產量低且快速映射至關重要時。
在下面的例子中，使用 Dual-X 探頭檢查 DyScO3 鈣鈦礦系統。X-CFEG 的超高亮度 (>>1.0 x 108 A/m2/Sr/V*) 和 S-CORR 探針校正器的高分辨率用于將探針作用于樣品，電流為 150 pA，尺寸 <80 pm。利用這些高亮度探針，EDS 映射可以通過高采樣和高 SNR 快速完成，從而在亞埃空間分辨率獲得單個元素、原始和未濾波的 EDS 圖。Sc 圖的快速傅里葉變換顯示高達 90 pm 的分辨率。此外，Velox 軟件中的內置 EDS 量化引擎使 Spectra 300 (S)TEM 上的 STEM EDS 快速、簡便且可定量。
當 Spectra 300 (S)TEM 配備 X-FEG Mono 時，它針對高通量 EELS 元素映射以及探測核損失邊的精細結構進行了優化，從而提取敏感的化學信息。X-FEG Mono 的能量分辨率可在 <0.2 eV 和 1 eV 之間調節。
使用 <0.2 eV 能量分辨率的電子探針研究了沿著金納米線的等離子體激發的局部位置與激發能量（0.18-1.2 eV 之間）的關系。
配備 X-FEG UltiMono 的 Spectra 300 可提供可能的最高能量分辨率。該配置能夠將能量分辨率在 <0.025 eV 和 1 eV 之間調節。
Spectra 300 (S)TEM 采用一體化 S-TWIN 寬間隙極靴，可兼容多種用于 原位 實驗的樣品桿。Thermo Scientific NanoEx 系列樣品桿可與顯微鏡無縫集成，實現基于 MEMS 設備的加熱，可在高溫下進行原子成像。下面為金納米顆粒被加熱到 700 攝氏度，并且在速度增強的 Thermo Scientific Ceta 相機上以高于每秒 30 幀的速率 4k 像素分辨率全幀拍攝到的運動。結果是得到了高空間和時間分辨率的高動態分子行為。
左側是高溫下金納米島的高幀率視頻，在具有速度增強功能的 Ceta 相機上收集。右側是 4k x 4k 傳感器對感興趣區域數字變焦同時保持高分辨率。
圖像矯正器 |
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探針矯正器： |
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未校正 |
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X-FEG/單色器雙校正（探針+圖像矯正器） |
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X-CFEG 雙校正（探針+圖像校正） |
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離子源 |
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![High-angle annular dark-field (HAADF) images of GaN[212].](https://www.thermofisher.cn/cn/zh/home/electron-microscopy/products/transmission-electron-microscopes/spectra-300-tem/jcr:content/MainParsys/accordion_8d6b/itemspar/accordionitem_4203/itemParsys/image_f260/foregroundimg.img.320.medium.jpg/1616690449993.jpg "High-angle annular dark-field (HAADF) images of GaN[212].")
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