掃描電鏡原位技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域，它可以將材料宏觀性能與微觀結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來(lái)，這對(duì)研發(fā)高性能新型材料非常有幫助。但電鏡原位實(shí)驗(yàn)從來(lái)都不是一個(gè)簡(jiǎn)單的工作，有的時(shí)候甚至還需要一些運(yùn)氣。

為了讓電鏡原位實(shí)驗(yàn)變得更加智能高效，蔡司最新推出了掃描電鏡原位解決方案。今天就讓我們一起看看，蔡司這套原位解決方案擁有哪些黑科技吧！

高度集成化：告別手忙腳亂

蔡司掃描電鏡原位解決方案將掃描電鏡、原位樣品臺(tái)、EBSD和EDS控制軟件深度整合，在單臺(tái)PC的一個(gè)軟件中就可以控制所有硬件，實(shí)現(xiàn)成像、分析以及原位樣品臺(tái)參數(shù)設(shè)定的高度集成。

開創(chuàng)性自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)流程：節(jié)省時(shí)間+解放雙手

▲ 在原位拉伸過(guò)程中的不銹鋼樣品不同ROI的SE和BSE圖像（AsB探測(cè)器），觀察到滑移帶形成。

蔡司原位電鏡解決方案可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化原位實(shí)驗(yàn)工作流程，集成化軟件不僅可以自動(dòng)控制樣品臺(tái)應(yīng)力加載，還可以設(shè)定多個(gè)感興趣區(qū)域（ROI），并對(duì)不同ROI進(jìn)行自動(dòng)追蹤、自動(dòng)聚焦、自動(dòng)獲取圖像。不同ROI的成像參數(shù)可以獨(dú)立設(shè)定，系統(tǒng)還可以識(shí)別樣品斷裂狀態(tài)并自動(dòng)終止實(shí)驗(yàn)。

從此原位實(shí)驗(yàn)將變得自動(dòng)智能，減少人工操作時(shí)間，大幅提升測(cè)試效率，并且可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)24小時(shí)的無(wú)人值守自動(dòng)化測(cè)試，這樣就可以充分利用夜晚時(shí)間，使電鏡利用率大大提升。

▲  800°C下加熱17 小時(shí)的鋼鐵樣品自動(dòng)采集到一系列EBSD圖像，展示了晶界和晶粒取向的變化。

該套新解決方案的處理軟件不僅可以自動(dòng)獲取圖像，還加入了EBSD和EDS自動(dòng)獲取功能，可追蹤并獲取樣品同一位置的EBSD和EDS分析結(jié)果，全面分析材料變化過(guò)程。

數(shù)據(jù)獲取和處理：高通量、高質(zhì)量、高效率

▲  表面拋光的低碳鋼樣品 (S235JRC)。樣品表面上的小顆粒用作 DIC（數(shù)字圖像相關(guān)）的標(biāo)記。SE 圖像被導(dǎo)入 GOM關(guān)聯(lián)軟件進(jìn)行 DIC 分析。圖像中可以顯示主要應(yīng)變的幅度和方向。

自動(dòng)化高效測(cè)試意味著可以得到大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，不放過(guò)樣品每一個(gè)變化細(xì)節(jié)，獲取具有統(tǒng)計(jì)意義的結(jié)果，而人工干預(yù)因素的減少也可以大大提升實(shí)驗(yàn)可重復(fù)性和數(shù)據(jù)可靠性。

當(dāng)然，蔡司場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡GEMINI技術(shù)也是獲取高質(zhì)量、高分辨數(shù)據(jù)的強(qiáng)有力保證。該方案還配置有ZEISS-GOM關(guān)聯(lián)軟件，可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字圖像相關(guān)（DIC）處理，研究樣品表面應(yīng)變分布。

蔡司掃描電鏡原位解決方案整合了電鏡、原位臺(tái)、EBSD與EDS軟件控制，在進(jìn)行原位加熱和拉伸實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加入高度自動(dòng)化功能，使得在動(dòng)態(tài)繪制應(yīng)力應(yīng)變曲線的同時(shí)，能夠自動(dòng)觀察金屬、合金、聚合物、塑料、復(fù)合材料和陶瓷等材料在高溫和外力下的變化情況。

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