Spectra 300 双球差矫正透射电子显微镜

一

设备简介 

双球差矫正透射电子显微镜

Spectra 300

Spectra 300双球差矫正透射电子显微镜是目前科学界唯一一种可以在亚原子尺度（60 pm）探测物质形貌、化学成份、元素分布和单原子电子结构信息的科学仪器，实现了包括最小的氢元素在内的任何元素单个原子的直接观察和同步元素鉴别，是一种适用于所有材料科学应用的最高分辨率像差校正扫描透射电子显微镜。

二

厂家型号

● 赛默飞世尔科技 Spectra 300

三

技术指标

● 带有单色器的超稳定超高亮度肖特基场发射电子枪；

● 单色器：超级单色器，TEM模式下能量分辨率0.025eV@60kV；

● 加速电压：60kV-300kV，加速电压全程范围内300kV、200kV、60kV不少于三档可自由切换；

● 束流/束斑尺寸：≥2nA@0.2nm；≥12.0nA@1nm；

● 分辨率：

TEM分辨率≤60pm@300KV，≤80pm @200KV；

STEM分辨率≤50pm@300kV，≤60pm @200kV；

● 球差校正：配备双球差校正器，其中聚光镜球差可以矫正五阶相差；

● 电子衍射：最大会聚角≤100mrad，最大取出角≥200mrad；

● 一体化超高速相机：

Ceta-S底插CMOS相机，可提供大视场(4096×4096像素及14μm×14μm像素尺寸)和高读取速度（≥320fps @ 512×512）

四

主要附件

● 新型STEM探测器组合系统：16分割探测器信号采集模式，可采集BF/ABF/ADF/HAADF图像,具有IDPC实时成像技术；

● Super-X四探头能谱仪：有效探测器面积≥120 mm²，固体角≥0.7 srad，能量分辨率≤136 eV，元素分析范围为B5~Am95，最高耐热温度：≥1000°C，可进行快速原子级尺寸的点、线、面的定性定量分析；

● EELS能量损失谱系统：配5级像差校正、微秒级高速静电快门和高速2k×2k CCD探测器的能量过滤系统，能量分辨率≤0.03eV，图像畸变<0.75%，能够高速同步采集EDS能谱及EELS谱；

● 三维重构系统：三维重构硬件包含专用大倾角样品杆一套，和用于数据后处理的电脑；三维重构软件包括：数据采集软件包（TEM模式和STEM模式），和数据对中重构及可视化处理软件包，可以实现TEM模式的三维重构和和扫描透射(STEM)模式三维重构；

● 旋进电子衍射系统：DigiSTAR P2010旋进电子衍射控制器：最小束斑 ≤ 1nm，电子束旋进角范围为0 ~ 2.5°；纳米晶体取向和晶相分布分析系统：电子束的最小扫描步长≤0.5nm，空间分辨率≤1nm，晶体取向分辨率≤1°，全自动完成- 电子衍射花样的识别和指标化，生成晶体取向图、晶相分布图，具有孪晶、晶界、晶粒度、非晶化区域分析功能；TopSPIN/STRAIN 纳米晶体应变分析：空间分辨率< 3nm，应变分析精度< 0.02%，在旋进电子衍射条件下快速实现点、线、面分析；

● 多功能原位样品杆：

1）单倾拉伸样品杆-654，用于以可控速率拉长TEM样品的原位实验；

2）原位加热样品杆，MEMS芯片型加热， 控制温度精确，最高加热温度1200摄氏度，具有加热，电学测量， 能谱仪数据采集一体化功能，为四探测器能谱仪优化设计，可做原位的EDS能谱仪数据采集。

五

主要应用

对各种材料样品进行形貌（如物相分布、粒径、分散性等）观察；分析材料晶体结构并进行纳米尺度的微结构分析；配合能谱仪、能量损失谱仪对样品进行成分分析及元素价态分析；配合旋进电子衍射系统对纳米晶体进行取向、相分布及应变分析；选择特定设计的样品台进行原位动态实验等：

1）普通（高分辨）透射成像模式：可以用来观察样品的形貌和物相分布，高分辨像可用于确定材料的晶体结构，观测相分布、晶体缺陷及界面结构等;

2）电子衍射模式：主要用于物相、晶体结构研究，可进行选区电子衍射、会聚束电子衍射等;

3）扫描透射模式：主要用于形貌及结构的观察与分析。新型STEM探测器组合系统，可采集BF/ABF/ADF/HAADF图像，具有IDPC实时成像技术；

4）Super-X能谱：主要用于材料的化学成分的定性、定量分析，可选择性对样品进行点测、线扫、面分布分析，可同时采集STEM和EDX的二维和三维分析信号，实现多维快速化学分析；

5）三维重构系统：主要用于三维角度表征材料尺寸、形貌、三维构造及空间分布，可以实现TEM模式的三维重构和和扫描透射(STEM)模式三维重构；

6）EELS电子能量损失谱：用于材料的成分分析，对于轻元素（B、C、N、O等）的分析更为有效，可以和能谱相互补充，同时可以对元素的价态进行检测和分析；

7）旋进电子衍射系统：用于获得亚埃分辨率、接近运动学效应的电子衍射花样，实现透射电镜电子衍射的定量化分析。其应用包括纳米尺度下的晶体取向分析、晶相分布分析、纳米区域/界面区域应变分析等；

8）单倾拉伸样品杆-654，用于以可控速率拉长TEM样品的原位实验；

9）原位加热样品杆，采用MEMS芯片加热，可实现温度精确控制，最高加热温度1200摄氏度，具有加热，电学测量，能谱仪数据采集一体化功能，可做原位的EDS能谱仪数据采集

六

样品要求

1) 样品无磁性（磁铁吸不起来）;

2) 粉末样品表面清洁无污染物、电子束辐照稳定不分解；

3) 块体样品需离子减薄或FIB制样处理