飛納電鏡為什么可以做到15s抽真空,30s成像?
如之前【:從飛利浦到賽默飛,是***“老”的電鏡,也是***“新”的電鏡(上篇)】的介紹,繼承荷蘭飛利浦和 FEI 獨(dú)***三倉分離和逐***抽真空專利設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn) 15 秒抽真空 30 秒成像,這是目前業(yè)界***高效率的臺式掃描電鏡,可謂是掃描電鏡中的“閃電俠”。
不同類型掃描電鏡操作所用時長對比圖
通過不同電鏡操作用時對比圖可知,***方面是抽真空耗時,傳統(tǒng)電鏡因?yàn)橥▊}的設(shè)計(jì),載樣抽真空過程需要很長時間,至少 3 分鐘的樣子。隨著設(shè)備真正服役,真空系統(tǒng)復(fù)雜加之維護(hù)不到位,這個等待時間只會越來越久。另***方面 SEM 成像耗時,傳統(tǒng)電鏡操作界面復(fù)雜不說,自動化智能功能嚴(yán)重不足,很依賴于操作人員的熟練程度,***個小時往往能拍好 3 個樣品都算快的。
就傳統(tǒng)電鏡抽真空耗時久這***痛點(diǎn),是如何實(shí)現(xiàn)抽真空和成像如此之快呢?
PART1. 三倉分離真空設(shè)計(jì) 從***開始就拋棄傳統(tǒng)的通倉設(shè)計(jì),別出心裁把燈絲倉,光路倉和樣品倉“隔離”設(shè)計(jì),燈絲倉和光路倉通過壓差光闌隔離,光路倉和樣品倉通過“真空鎖”設(shè)計(jì)隔離,渦輪分子泵分別對三倉室梯度抽真空,這樣切換樣品只破壞樣品倉真空,整個換樣過程幾乎不會引起燈絲倉的真空變化,從而保證燈絲倉真空環(huán)境***直穩(wěn)定在 10-5Pa,這也是保證晶體燈絲長壽命的前提條件。
PART2. 樣品倉設(shè)計(jì) 傳統(tǒng)電鏡樣品倉大開門或者抽屜式設(shè)計(jì),不但會造成抽真空緩慢,而且樣品倉內(nèi)各種探測器都暴露在空氣中,樣品高度要調(diào)整,這些都需要警惕否則都會帶來巨大損失。而真空鎖不單鎖住光路倉,還包括各種探測器,進(jìn)樣之前樣品高度做了限高防呆設(shè)計(jì),不存在任何誤操作得風(fēng)險(xiǎn),大***可以安心使用。
PART3. 自動進(jìn)樣專利設(shè)計(jì) 繼承荷蘭飛利浦和 FEI 獨(dú)***進(jìn)樣逐***抽真空專利設(shè)計(jì),***鍵轉(zhuǎn)移到 SEM,邊進(jìn)樣邊抽真空。在樣品倉到達(dá)預(yù)定真空度前,光路倉可實(shí)現(xiàn)真空保持,而后自動加高壓,自動調(diào)焦和自動調(diào)節(jié)亮度對比度(B/C)成像,整個過程***氣呵誠,無需人工干預(yù),從進(jìn)樣到清晰成像,1min 之內(nèi)就可以自動完成。
獨(dú)特的真空系統(tǒng)設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)和硬件整合都是目前主流市場上做得***優(yōu)的,正是由于諸多匠心設(shè)計(jì),才成為目前市面上***高效的掃描電鏡,也收獲了各種獎項(xiàng)!
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