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材料分析儀器

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材料分析儀器 

鎢燈絲電鏡發布時間：2024-06-03 16:36:08

1. 設備型號

三臺Hitachi（日立）鎢燈絲電鏡，分別是日立-鎢燈絲電鏡-SU 1510（配備能譜儀EDS）、日立-鎢燈絲電鏡-3400N（配備能譜儀EDS）和日立-鎢燈絲電鏡-FlexSEM1000（配備能譜儀EDS）。

鎢燈絲SEM.png

2. 原理

掃描電鏡，全稱為掃描電子顯微鏡（Scanning Electron Microscope，簡稱SEM），SEM的工作原理是用一束極細的電子束掃描樣品，在樣品表面激發出次級電子，次級電子的多少與電子束入射角有關，也就是說與樣品的表面結構有關，次級電子由探測體收集，并在那里被閃爍器轉變為光信號，再經光電倍增管和放大器轉變為電信號來控制熒光屏上電子束的強度，顯示出與電子束同步的掃描圖像。圖像為立體形象，反映了標本的表面結構。

掃描電鏡的分類主要是根據其電子槍的種類來分的，電子槍的必要特性是亮度要高、電子能量散布 (Energy Spread) 要小，目前常用的電子槍有鎢(W)燈絲、六硼化鑭(LaB6)燈絲、場發射三種，不同的燈絲在電子源大小、電流量、電流穩定度及電子源壽命等均有差異。

鎢燈絲掃描電鏡是使用最普遍的掃描電鏡，以熱發射 (Thermionization) 式來發射電子，電子能量散布為 2 eV，鎢的功函數約為4.5eV，鎢燈絲系一直徑約100μm，彎曲成V形的細線，操作溫度約2700K，電流密度為1.75A/cm2，在使用中燈絲的直徑隨著鎢絲的蒸發變小，使用壽命約為40~80小時。

3. 性能參數

設備能夠滿足可以觀察直徑為0～200mm（8〞wafer）的試樣。

放大倍率：×5～×300,000。

鎢燈絲掃描電鏡（SEM）-Hitachi SU-1510性能參數

項目	描述
SE分辨率	3.0nm（30kV），高真空模式
BSE分辨率	4.0nm（30kV），低真空模式（60Pa）
放大倍率	5X~300,000X
加速電壓	0.3~30kV
低真空范圍	6~270Pa
樣品臺	手動驅動 X＝0~80mm Y＝0~40mm Z＝5~50mm T＝-20°~+80° R＝360°
最大樣品高度	60mm（WD=15mm）
燈絲	預對中鎢燈絲
物鏡光闌	可移動式4孔物鏡光闌
槍偏壓	固定比例偏壓、手動偏壓、自動四偏壓
檢測器	二次電子探測器SE
	高靈敏度半導體背散射電子檢測器BSE
	EDS探測器(HORIBA(8091-H),5B-92U,~130eV)
自動調校	自動燈絲飽和、自動四偏壓、自動槍對中、自動束流設定、自動合軸、自動聚焦消像散、自動對比度亮度

鎢燈絲掃描電鏡（SEM）-Hitachi S-3400N性能參數

項目	描述
SE分辨率	3.0nm（30kV），高真空模式 10nm（3kV），高真空模式
BSE分辨率	4.0nm（30kV），低真空模式
放大倍率	5X~300,000X
加速電壓	0.3~30kV
低真空范圍	6~270Pa
樣品臺	五軸馬達驅動 X＝0~100mm Y＝0~50mm Z＝5~65mm T＝-20°~+90° R＝360°
最大樣品高度	80mm（WD=10mm）
燈絲	預對中鎢燈絲
物鏡光闌	可移動式4孔物鏡光闌
槍偏壓	固定比例偏壓、手動偏壓、自動四偏壓
檢測器	二次電子探測器SE
	高靈敏度半導體背散射電子檢測器BSE
	EDS探測器(HORIBA(7021-H),5B-92U,~130eV)
自動調校	自動燈絲飽和、自動四偏壓、自動槍對中、自動束流設定、自動合軸、自動聚焦消像散、自動對比度亮度

鎢燈絲電鏡-FlexSEM1000性能參數

項目	描述
SE分辨率	4.0nm（20kV），高真空模式; 15.0nm(1kV)，高真空模式
BSE分辨率	5.0nm（20kV），低真空模式
放大倍率	6X~300,000X
加速電壓	0.3~20kV
低真空范圍	6~100Pa
樣品臺	三軸馬達驅動 X＝0~50mm Y＝0~40mm Z＝5~33mm T＝-15°~+90° R＝360°
最大樣品高度	40mm
最大樣品尺寸	80 mm
燈絲	預對中鎢燈絲
槍偏壓	固定比例偏壓、手動偏壓、自動四偏壓
檢測器	高靈敏度低真空二次電子探測器（UVD）
	高靈敏度半導體背散射電子檢測器BSE
	EDS探測器（Oxford，Li3，Be4－Cf98）
自動調校	自動燈絲飽和、自動四偏壓、自動槍對中、自動束流設定、自動合軸、自動聚焦消像散、自動對比度亮度