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飞纳台式扫描电镜用户使用情况回访——中国科学技术大学

 发布时间:2016-02-24 点击量:3275

 

2013 年 5 月,中国科技大学国家同步辐射实验室(National Synchrotron Radiation Laboratory,简称NSRL)采购了一台飞纳台式扫描电镜专业版 Phenom G2 Pro,G2  Pro 是飞纳电镜第二代的产品,放大倍数 45,000 倍,分辨率 25 nm。2014 年,飞纳台式扫描电镜专业版 Phenom Pro 升级到第三代,放大倍数 10 万倍,分辨率 17 nm。2015 年,再次升级到第四代,放大倍数 13 万倍,分辨率 14 nm。

 

2015 年 11 月,时隔两年多,飞纳台式扫描电镜的售后工程师进行了中国科技大学国家同步辐射实验室用户电镜使用情况的回访。当再次用标样来测试费电镜的分辨率时,结果令用户和飞纳电镜的售后工程师惊讶,分辨率几乎一直维持在装机时的状态,丝毫没有下降的痕迹。

 

图1 2013 年 5 月装机时的分辨率测试图片

 

图1 显示的是 2013 年 5 月装机验收时《验收报告》中的分辨率测试图片。图片是碳膜喷金标准样品在飞纳台式扫描电镜专业版 Phenom G2 Pro 上拍摄的,放大倍率为 G2 Pro zui高放大倍率 45,000 倍。当时现场实测电镜的分辨率为 24.61nm,满足了技术合同中 25nm 的分辨率要求。*,对于电子显微镜这类精密仪器,随着使用时间的延长,zui核心的指标——分辨率,面临下降是无法避免的事实。造成仪器性能退化的原因包括真空系统老化导致密封性下降,进而真空度降低;电路板老化导致电压束流不稳定;灯丝系统反复拆装导致对准精度下降;腔室或光阑轻度污染等。下面来看看两年后,2015 年 11 月该电镜的分辨率情况。



图2 2015 年 11 月飞纳台式扫描电镜专业版 Phenom G2 Pro 碳膜标样测试图片

 

图2 是 2015 年 11 月在客户现场拍摄的相同标样的照片。经过测试,分辨率为 21.34nm,比两年半前的分辨率还要更好,大大超出了预期。这台飞纳台式扫描电镜专业版 Phenom G2 Pro 在两年多的使用过程中,并没有换过灯丝,大大降低了更换灯丝带来分辨率下降的风险。目前电镜的灯丝使用时间已经达到了 1676h,还在正常使用中,见图3。

 


图3 灯丝使用时间 1676h 截图

 

飞纳台式扫描电镜内部的结构设计精巧而紧凑,有利于保持产品长期的稳定性。*采用的六硼化铈(CeB6)灯丝,寿命至少达 1500 小时,稳定性出色,可以避免频繁更换灯丝。频繁地更换灯丝将导致真空泄漏、灯丝腔关键零部件污染和氧化等问题。飞纳电镜*的三仓分离技术使得灯丝仓、样品仓互相独立,灯丝仓可以始终维持在高真空的状态,从而在样品仓低真空模式下观察样品时不会影响灯丝寿命。

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