Електронно-іонні мікроскопи (двопучкові системи)
Двопучкові (електронно-іонні) мікроскопи це унікальні аналітичні системи, які використовують для досліджень два сфокусованих пучки: електронний та іонний. Електронна колона (S\TEM) створює сфокусований пучок електронів для формування зображення та проведення аналізу різних зразків. Іонна колона (FIB) формує пучок сфокусованих іонів і забезпечує швидку та точну підготовку зразків (вирізання, витравлювання слоїв, або ж напилення на зразку). ТОВ Новації, що є офіційним дистриб’ютором в Україні компанії Thermo Scientific (в попередні роки компанія FЕI), пропонує серію двопучкових аналітичних систем, які забезпечують надійну та високоточну роботу з різноманітними зразками.
В двопучкових мікроскопах зображення формується за допомогою електронної гармати скануючи або просвітлючи зразок сфокусованим пучком електронів. Джерелом таких електронів в сучасних мікроскопах є польовий емітер Шоттки, який не потребує використання високих температур як у випадку термоемісії.
Висока роздільна здатність в субнанометровому діапазоні досягається особливостями будови системи фокусування пучка. В новітніх скануючих мікроскопах від FЕI окрім стандартних електромагнітних лінз наявна унікальна розробка – система імерсійних лінз, що дозволяє створити додаткове фокусуюче магнітне поле поза колоною.
Друга гармата, іонна, формує сфокусований пучок іонів, джерелом яких, зазвичай, є рідкометалічний галій (Ga). Іони, прискорившись електричним полем, зіштовхуються з досліджуваним зразком і «вибивають» атоми матеріалу із об’єкт дослідження. Таким чином іонна гармата забезпечує вирізання, або ж витравлювання слоїв досліджуваного зразка. Роздільна здатність при таких маніпуляціях в сучасних іонних гарматах може складати близько 2-3нм. Інноваційні розробки від FЕI зробили можливим використання колони, джерелом іонів в якій є плазма різних газів (Xe, Ar, O, N). Така колона є незамінним інструментом при підготовці зразків для яких не бажане використання іонів галію. Для прикладу, іони галію досить легко розчиняються в зразках з алюмінію, чим забруднюють підготовлений зразок.
Використання іонної гармати полегшує, а в де-яких випадка виступає єдиною можливістю створення тонких високоякісних зразків для ТЕМ.
Сфери застосування двопроменевих систем:
- матеріалознавство (забезпечує багатовимірне дослідження матеріалів з субнанометровим розділенням);
- мікроелектроніка (дозволяє визначити точні розміри елементів та розміри слоїв, забезпечує виявлення різних дефектів);
- біологія та наноаналіз (конструкційні особливості дозволяють візуалізувати найменші деталі біологічних об’єктів з високою роздільною здатністю);
- геологія та нафтовидобувна промисловість (автоматизоване програмне забезпечення дозволяє створювати 3D моделі розподілу мікропор, ідентифікувати геологічні мінералогічні включення та інше)
Двопучкові системи Helios NanoLab
Електронно-іонні мікроскопи Scios
