电子显微镜分析仪

QUANTAX FlatQUAD

更高的X射线探测效率

优越的处理能力  

为电子束敏感的样品量身打造

1
nm
空间分辨率
>1.1
sr
更大的立体角
更高的采集效率
3,200,000
cps
输出计数率
比常规EDS探头高一个数量级的处理能力!

打破传统EDS检测限制的QUANTAX FlatQUAD

QUANTAX FlatQUAD 是一款具有革命性设计的EDS系统。

该系统通过将特有的四通道硅漂移探测器置入SEM极靴和样品之间来得到更大的立体角,具有更高的采集效率,可以在较弱的电子束流下得到更高的计数,进行快速面分析。

结合ESPRIT分析软件包,QUANTAX FlatQUAD 可以对更多非常困难的样品进行快速面分析。

 

XFlash® FlatQUAD - 全新的探测器技术

示意图展示了扫描电子显微镜(SEM)的初级电子束是如何通过 XFlash® FlatQUAD 中心的孔洞。从样品发出的X射线信号被围绕的四个硅漂移探测器(SDD)收集,从而最大化立体角和收集效率。

XFlash® FlatQUAD 探头是 QUANTAX FlatQUAD 系统的核心,可以置于SEM的极靴和样品之间,中间开孔作为电子束通过的路径。

探头由四个独立的SDD通道以环形方式排列,这种设计可以显著增大探头的立体角,具有比传统EDS更大的采集效率。

XFlash® FlatQuad使用不同厚度的聚合物薄膜来吸收背散射电子,同时使X-光光子可以透过。

为保证与不同型号SEM的兼容性,XFlash® FlatQuad可以在X,Y,Z三个方向进行精确调整。

将能谱分析带入更高的境界

XFlash® FlatQUAD探头的独特设计使Quantax FlatQUAD可以做到传统SEM EDS所无法完成的任务。

这让用户更轻松地分析很多对于传统EDS来说很难完成的样品成为可能。

Xflash® FlatQUAD 探头:四个独立SDD探头,中间的光阑孔,以及可以伸缩的聚合物膜。

电子束敏感样品的能谱面分布

有些样品,比如生物样品和半导体样品,对于传统能谱来说经常是无法检测的,而XFlash® FlatQUAD 则可以轻松突破这种限制。

与传统的EDS不同,XFlash® FlatQUAD 的高采集效率使之可以在更低的电压和束流下没有信号的损失,这正是避免电子束敏感样品在能谱分析中所必须的条件,此外,使用FlatQUAD进行能谱面分布检测也可以大大减少样品制备过程,经常不需要进行样品的制备。

厚度为100nm树脂横截面癌细胞的元素分布图,测试条件 5 kV, 580 pA, 109,800 cps

高计数率下的超快能谱面分布

 

 XFlash® FlatQUAD探头的独特设计具有高达 3,200,000 cps 的处理能力,配合优良的探头立体角和环形的采集角度,使得用户可以在几秒内完成以往传统EDS需要几个小时的工作。同时,更高的采集效率使得电子束敏感样品所必须的低电压小束流的检测也可以很快完成。

 

元素成分分布图:15 kV, 3 nA电流下,几秒钟得到的单帧面分布图,计数率 1,169,000 cps,共2800万光子。

高空间分辨率EDS/SEM面分布

得益于XFlash® FlatQUAD探头优越的立体角和采集效率,QUANTAX FlatQUAD实现了超高空间分辨率。

在能谱分析中,要得到很高的空间分辨率,需要使用更低的加速电压和电子束流,这对传统的EDS来说是很大的挑战,而XFlash® FlatQUAD优良的设计和高达1.1 Sr 的立体角使之可以在低至pA级的束流下还能保持很高的灵敏度。这使得QUANTAX FlatQUAD成为低荧光产额样品检测的理想工具,例如:FIB制备的薄片样品和铜网上的纳米颗粒样品。

FinFET 元件的高分辨SEM EDS面分布,5 kV, 1.1 nA, 309,000 cps

不平整的立体样品能谱面分布

QUANTAX FlatQUAD可以有效减少不平整样品的阴影效应。

QUANTAX FlatQUAD采用了环形的XFlash® FlatQUAD探头,显著提高了探头的检测角,再结合其大立体角和灵敏度,使用户可以对样品的各个位置特征进行面分布分析,而不是以往只能对一部分能检测到的区域进行分析。

例如在电池工业中,可以用于观察电极材料在充/放电过程中元素分布的变化情况。

使用BRUKER XFlash® FlatQUAD得到的石墨电极极片样品的截面元素面分布

不导电样品的元素面分布

XFlash® FlatQUAD探头的大立体角和高灵敏度使之可以在pA级束流下对样品进行分析,因此可以实现对传统EDS来说很难的样品进行分析,比如:

  • 不导电样品可以在高真空不镀碳的情况下进行分析,这样会减少积碳污染和电子裙散的干扰。
  • 分析碳含量较低的样品,使得由于积碳污染引起的碳含量过高的问题可以得到很好的抑制。
  • 针对贵重样品(如古董等)进行无损检测。

 

在超低电流< 18 pA 3,100 cps条件下得到的重度充电药片的SEM图像和元素分布图

使用STEM在SEM中分析薄样品

QUANTAX FlatQUAD使用户可以利用SEM EDS对电子束可以透过的薄膜样品进行分析,这使得样品可以不经过TEM观测所必须的复杂的制备就可以在SEM中得到很高的元素分布空间分辨率。

薄样品中EDS EBSD联用分析

XFlash® FlatQUAD和同轴TKD OPTIMUS 2联用可以得到更多薄膜样品的具体信息。

从AlGaN LED半导体器件获取的50纳米薄的FIB/STEM薄片的化学分布图,测试条件5 kV 960 pA 218,400 cps

样品元素成分的定量分析

 XFlash® FlatQUAD可以对样品的元素成分进行准确的定量分析。

QUANTAX FlatQUAD甚至可以对轻元素例如硼元素进行定量,且最大输出计数率可达3,200,000 cps。

嵌入黄铜块中的BN样品的定量分析

3kV条件下显示硼(B)与氮(N)的比例为符合预期的1:1

使用ESPRIT™ LiveMap进行实时面分布分析

使用XFlash®  FlatQUAD探头可以在ESPRIT LiveMap软件的控制下对样品进行高计数率的实时元素面分布分析。

这对于样品的实时观测是十分有用的,尤其是对样品中某个感兴趣的区域进行实时观测时-例如污染、界面、痕量元素定位- 在实时观测之后可以直接用同一个探头进行进一步的定量分析。 ESPRIT LiveMap功能包含自动元素识别功能和分峰功能。

视频展示了使用ESPRIT LiveMap实时元素映射Sn-Cu焊料区域的过程

一个探头,所有功能: 同时得到定性和定量信息

QUANTAX FlatQUAD探头除了具备一些独特的分析能力之外,还具有标准EDS探头的所有功能,即可以使用一支探头对样品同时进行定性和定量的分析。

您的分析挑战是什么?