Thermo Scientifc Helios 5 DualBeam

Thermo Scientifc Helios 5 DualBeam 產(chǎn)品系列憑借其先進的聚焦離子束和電子束性能、專有軟件、自動化和易用性特征，重新定義了樣品制備和三維表征的標準。

Thermo Scientifc™  Helios™  5 UC DualBeam 系統(tǒng)屬于業(yè)界 HeliosDualBeam   系列的第五代產(chǎn)品，專為滿足科學家和工程師的各類分析及研究需求而設計，它將創(chuàng)新的 Thermo Scienti c™   Elstar™   電子鏡筒和Thermo Scientifc™  Tomahawk™  離子鏡筒有機結(jié)合，前者集成大束流單色器（UC+）技術，可實現(xiàn)分辨率成像和最高材料襯度，而后者可實現(xiàn)最快速、簡單、精確的高質(zhì)量樣品制備。系統(tǒng)不僅配置先進的電子和離子光學系統(tǒng)，還采用了一系列先進的技術，可實現(xiàn)簡單一致的高分辨率  S/TEM  和原子探針斷層掃描（APT）樣品制備，以及最高質(zhì)量的內(nèi)部和三維表征，即使在具挑戰(zhàn)性的樣品上也表現(xiàn)出色。

Thermo Scientifc Helios 5 DualBeam最高質(zhì)量、超薄 TEM 制樣

科學家和工程師不斷面臨新的挑戰(zhàn)，需要對具有更小特征的日益復雜的樣品進行高度局部化表征。Helios 5 UC DualBeam 系統(tǒng)的技術創(chuàng)新結(jié)合最易于使用、全面的 Thermo Scienti c 專業(yè)應用知識，可快速輕松地定位制備各類材料的高分辨S/TEM樣品。為了獲得高質(zhì)量的結(jié)果，需要使用低能離子進行精拋，以最大限度地減少樣品的表面損傷。Tomahawk  HT  聚焦離子束（FIB）鏡筒不僅可以在高電壓下進行高分辨率成像和刻蝕，而且具有良好的低電壓性能，可以制備高質(zhì)量的 TEM 薄片。

主要優(yōu)勢

Tomahawk HT離子鏡筒實現(xiàn)高質(zhì)量、定點 TEM 和 APT 制樣可選 AutoTEM 5軟件，實現(xiàn)最快、全自動、無人值守、多點原位 和非原位TEM樣品制備和橫截面加工

最佳 Elstar 電子鏡筒搭載 SmartAlign 和 FLASH 技術，可為任何經(jīng)驗 水平的用戶在最短時間內(nèi)獲取納米尺度信息

全新一代大束流 UC+ 單色器技術可在低能量下提供亞納米分辨率， 揭示最細節(jié)的信息

多達 6 個集成化鏡筒內(nèi)及透鏡下探測器，采集優(yōu)質(zhì)、銳利、無荷電圖 像，提供最完整的樣品信息

可選 AS&V4 軟件，精確定位感興趣區(qū)域，獲取最高質(zhì)量、多模態(tài)內(nèi)部 和三維信息

小于 10 nm 復雜結(jié)構(gòu)的快速、準確、精確加工和沉積

高精度、高穩(wěn)定度的 150 mm壓電陶瓷樣品臺和樣品倉 Nav-Cam 相 機實現(xiàn)精確樣品導航

集成化樣品清潔管理和專用的 DCFI 和 Thermo Scienti  c SmartScan™  等模式實現(xiàn)無偽影成像

使用 Helios DualBeam 中 AutoTEM 5 軟件制備的高質(zhì)量 TEM 薄片樣品，制樣時 間小于 1 小時。

最高質(zhì)量內(nèi)部和三維信息

內(nèi)部或三維表征有助于更好地理解樣品的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，Helios  5  UC DualBeam 系統(tǒng)選配 Thermo Scienti c™  Auto Slice&View™4軟件，以最 高質(zhì)量、全自動地采集多種三維信息，其中，三維  BSE  圖像提供最佳材 料襯度，三維 EDS 提供成分信息，而三維 EBSD 提供顯微結(jié)構(gòu)和晶體學 信息。結(jié)合Thermo Scienti c™   Avizo™軟件，Helios 5 UC DualBeam 系 統(tǒng)系統(tǒng)可為納米尺度的最高分辨、先進三維表征和分析提供的工作 流程解決方案。

真實環(huán)境條件的樣品原位實驗

Helios 5 UC DualBeam 系統(tǒng)專為材料科學中挑戰(zhàn)性的材料微觀表 征需求而設計，可配置全集成化、極快速  MEMS  熱臺  μHeater，在更接 近真實環(huán)境的工作條件下進行樣品表征。系統(tǒng)結(jié)合了擴展的沉積和蝕刻 功能、優(yōu)化的樣品靈活性和控制能力，以及用于定制自動化的Thermo Scienti c™  AutoScript 4™   軟件，成為先進的 DualBeam 系統(tǒng)，所有這 些都由賽默飛的專業(yè)應用和服務支持。

Helios 5 UC DualBeam 結(jié)合Thermo Scienti  c™AutoTEM™  5  軟件，實現(xiàn)

全自動原位 TEM 制樣。幫助不同經(jīng)驗水平用戶獲取最高質(zhì)量結(jié)果，制樣

無需值守從而顯著提高工作效率。

最高分辨成像并獲取精確的材料襯度

Helios 5 UC DualBeam 系統(tǒng)采用超高亮度電子槍，配置全新一代 UC +單色器技術，在電子束流高達  100  pA  條件下可將電子束能量擴展降至0.2   eV以下，因而可在低著陸能量下實現(xiàn)亞納米分辨率和最高表面靈敏度。創(chuàng)新的  Elstar  電子鏡筒為系統(tǒng)的分辨率成像性能奠定了基礎。

無論是在 STEM 模式下以 30 keV來獲取結(jié)構(gòu)信息，還是在較低的能量下從樣品表面獲取無荷電信息，系統(tǒng)可在廣泛的工作條件下提供出色的納米級細節(jié)。鏡筒內(nèi)三重檢測技術和浸沒式模式可同時采集角度和能量選擇性 SE 和 BSE 圖像。

無論是將樣品豎直或傾斜放置進行觀察，亦或是觀察樣品截面，都可確?？焖佾@取最詳細的納米級信息。附加的透鏡下探測器和電子束減速模式可確?？焖?、輕松地同時采集所有信號，以顯示材料表面或截面中的最小特征。

Elstar 鏡筒擁有多項設計可快速獲取準確且可重復的結(jié)果，如恒定功率透鏡（獲得更高熱穩(wěn)定性）和靜電掃描（提供高偏轉(zhuǎn)性度和速度）。

Helios 5 UC DualBeam 引入創(chuàng)新的 SmartAlign 技術，無需再手動進行電子鏡筒對中，不僅極大程度減少了系統(tǒng)的維護工作量，而且提高了操作人員工作效率。通常，觀察不同材料要獲取最佳結(jié)果，都需要進行電子束精調(diào)，精調(diào)步驟一般包括聚焦、透鏡居中和消像散等，精調(diào)的過程既困難又耗時。步驟一般包括聚焦、透鏡居中和消像散等，精調(diào)的過程既困難又耗時。為了解決這個問題，Helios 5 UC DualBeam 引入了新的精細圖像調(diào)節(jié)功能FLASH 技術。  借助 FLASH 技術，您只需要在圖形用戶界

面中執(zhí)行簡單的鼠標操作即可，該過程類似于對圖像進行聚焦，系統(tǒng)則“實時”進行消像散、透鏡居中和圖像聚焦。平均而言，F(xiàn)LASH 技術可以使獲得優(yōu)化圖像所需的時間最多縮短 10 倍。

電子光學

• Elstar 分辨場發(fā)射掃描鏡筒，配有：

– 浸沒式電磁物鏡

– 高穩(wěn)定性的肖特基場發(fā)射電子槍，用于提供穩(wěn)定高分辨率分析電 流

– UC+ 單色器技術

• SmartAlign：自動合軸技術

• 帶極靴保護的 60 度雙物鏡透鏡，支持傾斜較大的樣品

• 自動加熱式光闌，可確保清潔和無接觸式更換光闌孔

• 靜電掃描，提高偏轉(zhuǎn)線性度和速度

• Thermo Scientific™  ConstantPower™  透鏡技術，獲得更高熱穩(wěn)定性

• 集成快速電子束閘*

• 電子束減速，樣品臺偏壓 0 V 到 -4 kV

• 電子源壽命至少 12 個月

電子束分辨率

• 在最佳工作距離下：

– 30 kV 下STEM 0.6 nm

– 1 kV 下 0.7 nm

– 500 V 下 1.0 nm（ICD）

• 在束重合點：

– 15 kV 下 0.6 nm

– 1 kV 下 1.2 nm

電子束參數(shù)

• 電子束流范圍：0.8 pA - 100 nA

• 加速電壓范圍：350 V - 30 kV

• 著陸能量范圍： 20 eV - 30 keV

• 最大水平視場寬度：4 mm 工作距離下為 2.3 mm

離子光學

• Tomahawk HT 離子鏡筒，大束流性能

• 離子束流范圍：1 pA – 100 nA

• 加速電壓范圍：500 V - 30 kV

• 兩級差分抽吸

• 飛行時間（TOF）校準

• 15 孔光闌

• 最大水平視場寬度：在束重合點處為 0.9 mm

• 離子源壽命至少 1,000 小時

離子束分辨率（在重合點處）

– 30 kV下 4.0 nm（采用統(tǒng)計方法）

– 30 kV下 2.5 nm（采用選邊法）

探測器

• Elstar 透鏡內(nèi) SE/BSE 探測系統(tǒng)（TLD-SE、TLD-BSE）

• Elstar 鏡筒內(nèi) SE/BSE 探測系統(tǒng)（ICD）

• Elstar 鏡筒內(nèi) BSE 探測系統(tǒng)（MD）

• Everhart-Thornley 二次電子探測器（ETD）

• 樣品室紅外 CCD 相機，用于樣品臺高度觀察

• 高性能電子及離子探測器（ICE），用于采集二次電子和二次離子

• 樣品室內(nèi) Nav-Cam 相機，用于樣品導航

• 可伸縮式低電壓、高襯度、定向固態(tài)背散射電子探測器（DBS）*

• 可伸縮 STEM 3+ 分割式探測器(BF、DF、HAADF) *

• 集成電子束流測量

樣品臺和樣品

• 高精度五軸電動樣品臺，XYR 軸為壓電陶瓷驅(qū)動：

• XY 范圍：150 mm

• Z 范圍：10 mm

• 旋轉(zhuǎn)：360°（連續(xù)）

• 傾斜范圍：-10° 到 +60°

• XY重復精度：1 μm

• 最大樣品高度：與優(yōu)中心點間隔 55 mm

• 最大樣品質(zhì)量：500 g（包括樣品托）

• 最大樣品尺寸：可沿 X、Y 軸旋轉(zhuǎn)時直徑為 150 mm（若樣品超出 此限值，則樣品臺行程和旋轉(zhuǎn)會受限）

• 同心旋轉(zhuǎn)和傾斜

真空系統(tǒng)

• 無油的真空系統(tǒng)

• 樣品倉真空（高真空）：< 2.6 x 10-6 mbar（24小時抽氣后）

• 抽氣時間：< 5 分鐘

樣品倉

• 電子束和離子束重合點在分析工作距離處（ 4 mm SEM ）

• 端口：21 個

• 內(nèi)寬：379 mm

• 集成等離子清洗

樣品托

• 高度可調(diào)的多功能樣品托

• Vise樣品托可夾持不規(guī)則、大或中的樣品到樣品臺上*

• 通用安裝底座（UMB）用于穩(wěn)定靈活地安裝多種樣品和托架組合，如 平面和預傾斜托架以及TEM 銅網(wǎng)的側(cè)排托架*

• 各種晶片和定制化樣品托可按要求提供*

圖像處理器

• 駐留時間范圍：25 納秒– 25 毫秒/像素

• 最高 6144 × 4096 像素

• 文件類型：TIFF (8 位、16 位、24 位)、BMP 或 JPEG 標配

• SmartSCAN™  (256 幀平均或積分、線積分和平均法、跨行掃描)

• DCFI (漂移補償幀積分)

系統(tǒng)控制

• 64 位 GUI（Windows®  10,）、鍵盤、光學鼠標

• 可同時激活多達 4 個視圖，分別顯示不同束圖像和/或信號，真彩信號 混合

• 本地語言支持：請與當?shù)?Thermo Fisher 銷售代表聯(lián)系確認可用語言 包

• 兩臺 24 英寸寬屏顯示器 1920 x 1200，用于系統(tǒng)GUI和全屏圖像觀察

• 顯微鏡控制和支持計算機無縫共享一套鍵盤、鼠標和顯示器

• Joystick 操縱桿*

• 多功能控制板*

• 遠程控制和成像*

支持軟件

• “Beam per view”圖形用戶界面，可同步激活多達4 個視圖

• Thermo Scientific™   SPI™   （同步FIB加工和SEM成像）、 iSPI™   （間   歇式SEM成像和FIB加工）、 iRTM™（集成化實施監(jiān)測）和 FIB 浸入 模式，用于高級、實時SEM和FIB過程監(jiān)測和端點測量

• 支持的圖形：直線、矩形、多邊形、圓形、圓環(huán)、截面、清潔截面

• 直接導入BMP文件或流文件進行三維刻蝕和沉積

• 材料文件支持“最短循環(huán)時間”、束調(diào)諧和獨立重疊

• 圖像配準支持導入圖像進行樣品導航

• 光學圖像上的樣品導航

配件*

• GIS（氣體注入系統(tǒng)）解決方案：

– 單個GIS：多達 5 個獨立單元，用于增強蝕刻或沉積

– Thermo Scientific™   MultiChem™：在同一單元上有多達 6  種化學 選項，用于先進蝕刻和沉積控制

• GIS – 束化學選項** – 鉑沉積

– 鎢沉積

– 碳沉積

– 絕緣體沉積II – 金沉積

– Thermo Scientific™   Enhanced Etch™ （碘）

– 絕緣體優(yōu)化的蝕刻(XeF2)

– Thermo Scientific™   Delineation Etch™  

– 選擇性碳刻蝕

– 空坩堝，用于經(jīng)批準的用戶提供的材料

– 更多束化學選項可按要求提供

• Thermo Scientific™   EasyLift™  系統(tǒng)用于精確原位樣品操縱

• FIB 荷電中和器

• 分析：EDS、EBSD、WDS

• Thermo Scientific™  QuickLoader™    ：快速真空進樣器

• Thermo Scientific™   CryoMAT™  用于材料科學冷凍應用

• 第三方供應商提供的冷凍解決方案

• Thermo Scientific™   隔音罩

• Thermo Scientific™  CyroCleaner™  系統(tǒng)

軟件選項*

• Thermo Scientific™  AutoTEM™   軟件，用于自動化 S/TEM 制樣

• Thermo Scientific™  AutoScript™   4 軟件，雙束自動化套件

• Thermo Scientific™   Maps™   軟件，用于大區(qū)域的自動圖像采集、拼接 和關聯(lián)

• Thermo Scientific™   NanoBuilder™   系統(tǒng)：基于CAD (GDSII) 的先進 專有解決方案，用于復雜結(jié)構(gòu)FIB 和束沉積優(yōu)化的納米原型制備

• AS&V4 軟件：自動化連續(xù)刻蝕和觀察，采集連續(xù)切片圖像、EDS 或 EBSD 圖像進行三維重建

• Avizo 三維重建及分析軟件

• CAD 導航

• 基于 Web 的數(shù)據(jù)庫軟件

• 高級圖像分析軟件

保修和培訓

• 1 年保修

• 可選維修保養(yǎng)合同

• 可選操作/應用培訓合同

文檔和支持

• 在線用戶向?qū)?/span>

• 操作手冊

• Thermo Scientific™   RAPID™   支持文件（遠程診斷支持）

* 可選

** 一些束化學選項可在MultiChem 或單一 GIS 上使用