200kV场发射超高分辨透射电子显微镜技术规格

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透射电子显微镜培训——仪器操作

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透射电镜实验室
中国科学院宁波材料技术与工程研究所
JEOL2100透射电子显微镜（C116）
主要配置和功能 LaB6灯丝，200kv Oxford能谱仪单倾样品台、双倾样品台 Gatan831 CCD，分辨率2k×2k 点分辨率：0.23 nm
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透射电镜实验室
UI软件
DM软件
中国科学院宁波材料技术与工程研究所
三、TF20透射电镜的操作使用
1. 实验前检查 2. 装入样品杆 3. 电镜合轴 4. 电镜实验（形貌、衍射、高分辨、能谱、STEM像） 5. 拔出样品杆 6. 结束实验
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透射电镜实验室
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讲在上机自主操作前的
软件说明
User Interface（UI）：电镜控制软件 Digital Micrograph（DM）：图像获取及处理软件 TEM Imaging & Analysis（TIA）能谱及STEM软件 GenesisR TEM：能谱探头控制软件
DM
R-TEM
UI
TIA
中国科学院宁波材料技术与工程研究所
透射电子显微镜培训
（第二部分仪器操作）
中科院宁波材料所公共技术服务中心透射电镜实验室
卢焕明陈国新刘艳孙可卿
2016年4月18日
中国科学院宁波材料技术与工程研究所
主要内容
一、TEM实验室仪器情况二、TF20基本结构及软件
三、TF20 的操作使用
四、JEM2100使用简介
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透射电镜实验室
→检查电镜状态
提示窗口样品杆位置样品杆位置

透射电子显微镜介绍

不能荷电； 5、样品及其周围应非常清洁，不能带进外来物，以保证图像的质量和真实性。
对于材料研究用的TEM试样大致有三种类型：经悬浮分散的超细粉末颗粒。用一定方法减薄的材料薄膜。用复型方法将材料表面或断口形貌复制下来的复型膜。
对支持膜的要求：
➢ 要有相当好的机械强度，耐高能电子轰击； ➢ 应在高倍下不显示自身组织，本身颗粒度要小，以提高样品分辨率； ➢ 有较好的化学稳定性、导电性和导热性。
二、透射电子显微成像
使用透射电镜观察材料的组织、结构，需具备以下两个前提：一是制备适合TEM观察的试样，厚度100-200nm，甚至更薄；二是建立电子图像衬度理论像衬度是指电子像图上不同区域间光强度的差别。透射电镜的像衬度来源于样品对入射电子束的散射。可分为：
衍射衬度：晶体薄膜试样显微图像质厚衬度：非晶态试样图像
形貌+结构空心结构
四、透射电镜得到的信息
晶格条纹+电子衍射
（1）量取两个晶面晶面之间的距离（2）与标准卡片去比对，选择合适的面
四、透射电镜得到的信息
线扫 Line Scan 面扫 Mapping
EDS元素分析
四、透射电镜得到的信息
总
一般成像模式
明场像（BF）暗场像（DF）
微观形貌，厚度差异，尺寸大小取向，分布，结构缺陷
在明场像情况下，原子序数较高或样品较厚的区域在荧光屏上显示较暗的区域。在暗场像情况下，与明场像相反。
质量厚度衬度：对于无定形或非晶体试样，电子图像的衬度是由于试样各部分的密度ρ和厚度t不同形成的，简称质厚衬度。
成像的影响因素
➢ 电子数目越多，散射越厉害，透射电子就越少，从而图像就越暗 ➢ 样品厚度、原子序数、密度对衬度也有影响，一般有下列关系：

透射电子显微镜

透射电子显微镜1.工作条件：1.1电力供应：220V（±10%），50Hz，单相；380V（±10%），50Hz，三相1.2工作温度：15︒C-25︒C1.3工作湿度：< 60%1.4仪器运行的持久性：连续使用1.5独立地线：≤100欧姆2.设备用途和功能：用于金属材料、无机非金属材料、生物材料、化工材料、高分子材料等材料的微观精细结构、形貌观察，衍射花样分析，成分分析，高分辨成像等。

3. 技术规格：3.1 六硼化镧透射电镜基本单元3.1.1 电子枪：六硼化镧型*3.1.2 分辨率点分辨率：≤0.23nm线分辨率：≤0.14nm3.1.3 加速电压最高加速电压: 200kV*3.1.4 稳定度加速电压稳定性：≤2 ppm/min物镜电流稳定性：≤1 ppm/min*3.1.5 放大倍数50×—1,500,000×*3.1.6 物镜球差系数：≤1.0mm色差系数：≤1.4mm最小聚焦步长：≤1.5nm3.1.7束斑尺寸TEM模式：≥20nmEDS/NBD/CBD模式：≤1.0nm3.1.8相机长度: 80~2000mm3.1.9 样品移动：X: ≤2mm ；Y: ≤2mm；Z：≤0.4mm3.1.10 最大倾斜角：≥+35°3.1.11 X射线能谱分析固体角：≥0.13sr*3.1.12 取出角：≥25°*3.1.13 计算机控制系统操作系统：Windows XP及以上，控制系统采用分级分块方式控制，即使计算机死机，高压系统、真空系统、操作面板系统仍能正常工作。

实验状态（电子光学状态）记忆功能：可多用户储存各自的实验状态并随时恢复样品位置记忆功能：具备计算机工作站：i3及以上处理器，内存4GB以上，硬盘500GB，专业的图形处理用显示卡，DVD刻录功能，所有声音、网络以及输出功能俱全，19寸及以上专业图形液晶显示器3.1.14 真空系统: 自动控制样品室真空度：好于2.7 ×10-5Pa3.1.15 透射电镜具备自动断电、断水保护功能，具备自动诊断功能*3.1.16 透射电镜具备自动烘烤功能3.1.17 扫描透射附件明场分辨率：≤1.0nm暗场分辨率：≤1.0nm可采集明场像、暗场像和HAADF像3.2 能谱仪(EDS)的技术规格3.2.1 功能：该附件是透射电镜的必要附件，用于材料微区的定性、定量成份分析*3.2.2探测器：电制冷*3.2.3 探测器面积：≥60mm23.2.4 分辨率：≤133eV（Mn K 线）3.2.5 分辨元素范围：5B -U923.2.6 峰背比：≥18,000:13.2.7系统工作站：i3-2100处理器，内存4GB以上，硬盘2×250GB，专业的图形处理用显示卡，所有声音、网络以及输出功能俱全，22寸液晶显示器3.2.8 软件：导航分析器，全中文软件操作界面及中文实时帮助系统，实时帮助系统，信息管理系统，实验报告系统等3.3 数字化CCD相机技术规格3.3.1 功能：该附件是透射电镜的必要附件，用于透射电镜形貌像和电子衍射花样的数字化图像的记录，具有数字化图像处理的功能*3.3.2像素尺寸≥9 μm x 9 μm3.3.4视野范围41 mm x 41 mm3.3.5分辨率2048 x 2048 Pixel*3.3.6耦合方式2：1光纤耦合3.3.7动态范围≥14位3.3.8曝光时间 1 ms - 100 s3.3.9双制冷系统芯片温度15度在室温25度时3.3.10安装位置底部同轴3.3.10抗光晕指数100x3.3.11操作界面可选中文、英文等语言3.4 冷却循环水(原装进口，匹配电镜)3.4.1冷却能力：5230 W (4500 kca l/h)3.4.2控温精度：0.1︒C/h3.4.3流量:7.5 L/min3.4.4水温:15-20℃3.4.5水压:0.2 to 0.3 M Pa3.5稳压电源（原装进口，可以匹配电镜）3.5.1 输出电压: 单相 200 V AC3.5.2 输入电压波动范围: ±10%3.5.3 频率: 50/60 Hz4. 离子减薄仪4.1 离子枪：潘宁式离子枪，装载微小磁铁，聚焦离子束设计，无耗件。

高分辨场发射扫描电镜技术参数

高分辨场发射扫描电镜技术参数一、二次电子分辨率：0.8 nm (加速电压 15 kV)1.1nm (着陆电压 1 kV)二、放大倍率：40 到900k三、电子光学：1.电子枪：场发射电子枪2.加速电压: 0.5 到 30 kV，3.透镜系统：三级以上电磁透镜系统4.物镜光阑：四孔或大于四孔可调光阑(内置加热自清洁功能,)5.消像散器：八级电磁系统（X，Y）6.探测器：低位（Lower）、高位（Upper）、和顶位（Top）至少三个探测器进行二次电子/背散射电子的接收（配置光学导航摄像探头，配备红外CCD探头）四、样品室和样品台：样品台控制：高精度五轴马达台移动范围指标：X≧100 mm, Y≧80 mm, Z 20mm1. X、Y轴重复精度优于0.5微米。

2.样品台控制：图形界面控制；样品位置记忆功能；图片导航功能3.样品仓接口：不少于10个附件预留口并带有附件返控接口4.可进样尺寸：直径不小于100mm五、显示系统1.用户界面：电脑显示器上的图形用户界面2.电脑：操作系统：微软Windows 7 专业版3.显示器：进口24.1寸专业图像处理液晶显示器2台4.扫描模式：二维图像显示；选区模式；点分析模式；线积分；隔行扫描，漂移补偿帧积分5.图像显示模式：大屏显示模式 (1280 960)四屏同时显示模式 (640 480)选区显示模式（图像调整时使用）6.图像存储保存格式：BMP,TIFF(8位，16位，24位),JPEG，存储像素不小于6k X 4k六、真空系统1.真空控制：完全自动气动阀系统2.真空泵：离子泵： 2或3个进口涡轮分子泵： 1（主抽气）前级干泵： 13.真空度：样品室：﹤10-4 Pa七、保护措施断电保护、断水保护、漏气保护，配有进口空压机和冷却循环水系统，分别用于冷却扫描电镜镜筒及其它部件，要求配备2小时不间断电源系统备用场发射灯丝1根，物镜光阑1套八、防污染措施液氮冷阱，集成式等离子清洗装置（利用电镜主机软件操控）九、工作条件1．电源：220V/50 Hz，2．环境条件：室温：17℃~ 23℃3．相对湿度： 80 %4．仪器运行的持久性：可连续运行十、能谱仪技术参数1．能谱探测器：传感器面积≥100mm2。

一文看懂各种型号的透射电子显微镜(图文详解)

电子显微神兵利器：各种型号的透射电子显微镜透射电子显微镜（Transmission Electron Microscopy,TEM）是通过穿透样品的电子束进行成像的放大设备。

电子束穿过样品以后，带有样品之中关于微结构及组成等方面的信息，将这些信息进行方法和处理，便可得到所需要的显微照片及多种图谱。

现在商业透射电镜最高的分辨率已经达到了0.8 Å，透射电镜作为一种极为重要的电子显微设备，在包括材料、生物、化学、物理等诸多领域发挥着不可替代的重要作用。

下面简单介绍一些不同品牌和型号的透射电镜。

世界上能生产透射电镜的厂家不多，主要是欧美日的大型电子公司，德国的蔡司（Zeiss），美国的FEI（电镜部门的前身是飞利浦的电子光学公司），日本的日本电子（JEOL）、日立（Hitachi）。

蔡司公司是德国老牌光学仪器公司，光学仪器，如光学显微镜、照相机、以及军事用途的光学瞄准器都是世界一流水平，二战时德国强大的坦克部队都是用的蔡司的瞄准系统，精确度相当的高！虽然蔡司涉足电子光学领域要晚于西门子和飞利浦（西门子和飞利浦分别于1939和1949年造出自己的第一台商业化透射电镜），但其强大的研发和生产能力使其很快在电子光学仪器领域占得了一席之地，下面介绍几款蔡司的产品。

Libra 120 (Libra是“天秤座”，蔡司的电镜型号无论透射扫描都是以星座的名字命名的)技术参数：LIBRA 120点分辨率：0.34nm能量分辨率：＜1.5eV加速电压：（20）40-120kv放大倍率：8-630，000x电子枪：LaB6或W照明系统：Koehler（库勒）（平行束照明系统）真空系统：完全无油系统操作界面：基于Windows XP WinTEM此款电镜分辨率较低，加速电压最高仅120KV，比主流的200KV低了不少，看似性能一般。

Libra200技术参数：LIBRA 200 FE点分辨率：0.24nm能量分辨率：＜0.7eV加速电压：200kv放大倍率：8-1，000，000x电子枪：热场发射电子枪照明系统：Koehler（库勒）（平行束照明系统）真空系统：完全无油系统操作界面：基于Windows XP WinTEM此款电镜带能量过滤器，可以使用能量损失谱对样品的微区进行元素分析。

超高分辨场发射透射电子显微镜配套附件

附件：超高分辨场发射透射电子显微镜配套附件*本包透射电子显微镜配套附件包括CCD成像附件、铍双倾（杆）台、普通单倾（杆）台、能谱仪、波谱仪及相应的附属部件。

为保证所有配套附件能用于同一台电子显微镜上，要求必须由电子显微镜厂商打包投标。

1. 工作条件1.1 电力供应：220V（10%），50Hz，1φ; 380V（10%），50Hz，3φ1.2 工作温度：15℃-25℃1.3 工作湿度：< 60%1.4 安装在200KV的透射电子显微镜或场发射扫描电子显微镜2．主要功能本包招标的超高分辨场发射透射电子显微镜的所有配套附件，包括透射电镜CCD相机、铍双倾台、普通单倾台、能谱仪、波谱仪及相应的附属部件，必须能安装在200KV超高分辨场发射透射电子显微镜上并进行联机使用。

3. 技术要求及配置3.1透射电镜CCD相机3.1.1 主要功能透射电镜专用CCD相机是用于拍摄透射电镜显微图像和电子衍射的数字化图像记录设备，其拍摄的图像应拥有高质量的分辨率，并应具备数字化图像处理的功能；且能同时满足材料科学和生物、医学科学研究的要求。

*3.1.2 耦合方式：1:1光纤耦合，HCR技术（高衬度分辨率）；*31.3 CCD感应器：像素≥2K×2K（400 万像素以上），单像素≤14μm，CCD 实际接受面积≥28.7mm×28.7mm3.1.4安装位置：轴上，底部安装*3.1.5 相机保护：CCD 机头可自动伸缩，具有可扩充电子能量损失谱仪的接口3.1.6 闪烁体：标准多晶磷3.1.7 读取噪音：≤5 counts3.1.8 读取方式：多通道同时输出（≥4通道）3.1.9 操作电压：最高可达200kV3.1.10 读出速度：全分辨率模式≥0.8 帧/秒，4×binning下≥5 fps3.1.11 Binning功能：1，2，3，4，6，8×3.1.12 动态范围：≥16bit3.1.13 冷却方式：半导体制冷，冷却温度为＜-20℃3.1.14 抗炫功能：有3.1.15 Digital streaming video 功能：有*3.1.16 具备拍摄显微图像和电子衍射的功能*3.1.17 拍摄衍射花样的接受角：单色度正负5电子伏时大于100mrad，单色度正负10电子伏时大于150mrad3.1.18 图像采集、处理软件：Digital Micrograph软件包和DIFPac软件包，除基本*.jpg，*.tiff，*bmp等存储格式外，还具有*.dm3 专用存储格式3.2 透射电镜用铍双倾样品杆3.2.1 特点：铍材质，用于做EDS分析时，消除常规样品杆Cu形成的EDS 谱中的Cu背底。

透射电子显微镜技术参数

透射电子显微镜技术参数一、透射电镜主机技术要求：1.总则：1.1提供相应货物的技术规格文件，在应答的品目标题下,标明货物的型号、商标名称及生产厂家。

1.2货物的制造和检验，必须是按照现行的中国国家标准，或通用国际标准。

1.3仪器设备如需特殊工作条件（如：水、电源、磁场强度、特殊温度、湿度、振动强度等），应在相关文件中加以说明。

2环境条件：除该品目在技术要求中另有说明外，所有仪器、设备和装置，均应适合以下条件：a）电源：220V（±10%）,50Hz∕60Hz;b）工作环境温度：15〜23度c）工作环境湿度：＜60%RHd）运行持久性：连续使用e）安装条件：地线接地电阻小于100欧姆3.技术要求：3.1分辨率：≤0.2nm3.2加速电压：20T20KV（以IOOV为步长调节）3.3放大倍数：高反差模式：X200-X200,000高分辨模式：X4,000-X600,000低倍模式：X50-X1.,0003.4图像旋转：最大范围XI,000〜X40,000,旋转角度：±90度（15度/步）3.5衍射长度：高反差方式0.2〜8.Om高分辨方式0.2〜2.0m3.6电子枪：鸨灯丝，具有电流自动控制，灯丝计时，气压式自动升枪等功能3.7使用高灵敏度的荧光屏CMOS相机取代了传统的荧光屏，配置双CCD,使图像显示与操作一体化3. 8样品位移：X/Y±Imm（CPU控制马达驱动），Z±0.3mm,样品台倾斜角：±30度。

可显示样品位置、倾角等。

3.9透镜系统：高倍观测时8级透镜3.10照明透镜级数：2级聚光镜3.11成像系统：CPU控制的6级透镜系统，物镜、中间镜和投影镜均为两级3.12不更换硬件的前提下，可在同一台仪器上实现高分辨和高反差模式的自由切换3.13高反差模式，高分辨模式3.14物镜活动光阑:4孔光阑（10-20-50-80微米）3.15可以实现8KX8K像素快速自动拼图（4张x4张拼图仅需4分钟）3.16电镜控制界面与相机图像∙体化,配置1600万像素相机3. 17真空系统：真空逻辑由测量值控制配有皮拉尼规，用于测量低真空度潘宁规，用于测量高真空度3.18不使用扩散泵，标准配置分子泵1台，转速不低于2501.∕s,旋转泵1台，转速不低于1351.∕min<>3 .19配三维重构功能及±70°倾转样品台4 .必要配置：主机一台，包括空气压缩机，冷却循环水，专用工具、配置双CCD,电脑及控制软件,三维重构，样品台，操作台，旋钮板和，手册5 .技术服务：为用户培训使用仪器的工作人员。

超高分辨率场发射扫描电子显微镜JSM-7800F介绍

加速电压：1.5kV 工作距离(WD)：2mm 过滤器电压：-1400V 探测器：UED
背散射电子为主
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SHL
②最适合于磁性材料和EBSD分析的电子光学设计
〈应用实例〉
1. 磁性材料分析：Fe3O4 纳米颗粒集合体 2. EBSD晶体取向分析：钕铁硼 3. EBSD晶体取向分析：碳钢
0.25 μm
应用实例3. 碳钢 EBSD 图像
1000倍IQ（图像质量）图像 1000倍 ND方向图像
也适合于磁性材料的高精度晶体取向分析
加速电压：20 kV WD：20mm 探针电流：8 nA 100 nm 步长样品：碳钢（S25C）直径：32 mm 高度：20 mm 样品制备：金刚石砂轮研磨、胶体二氧化硅抛光
应用实例1. 碳上的镀金颗粒
极低加速电压图像 80 V JEOL Only
JSM-7800在80V的电压下也能观察高品质的图像通过观察样品表面可以进行纳米结构的分析
8万倍
12万倍
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应用实例2.
石墨烯
极低加速电压图像 80 V
out-lens
稳定度・重现性高加速分辨率
观察磁性材料
EBSD EDS/WDS
低加速分辨率
低倍率观察
低倍率观察
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超级混合式物镜(SHL)的功能评估
超级混合式物镜 semi-in-lens

场发射环境扫描电镜配置及技术规格表

––与能谱联合使用，具备图像采集系统：具有SEM成像功能，可支持多种SEM图像类型，图片尺寸不低于4096×4096；具备EBSD花样自由采集，无标样自动系统校准功能，拥有极图与反极图，取向分布，相区分与鉴定，能够分析晶界织构，以及EDS和EBSD的同步分析，离线数据再处理等软件包；标书需详细提供产品功能的软件特点。
––网络打印机：最大打印幅面：A4；打印速度：A4：达到14ppm；最高分辨率：600×600dpi；耗材类型：鼓粉一体；硒鼓寿命：2000页；首页打印时间：小于10秒；月打印负荷：达到5000页；进纸盒容量：150页手动进纸器；内存：2MB。
2.2电子束背散射衍射仪（EBSD）系统（可与EDS实现一体化）
––样品台移动重复精度：2um（X/Y方向）
––样品室尺寸：≥250mm；兼容性高，预留EDS、EBSD、波谱仪以及其他标准扩展接口。
1.6检测器
––高真空模式，E-T二次电子探头；
––低真空模式，大视场低真空气体二次电子探头(LFD)
––环境真空下模式，气体二次电子探头(GSED)
––高灵敏度，低电压固体背散射电子检测器
1.9冷却系统
––配有循环水冷却器
1.10其他配件或易损件
––配置相关配件或易损件（备用灯丝+光阑3套）。
2附件
2.1X射线能谱仪（EDS）
1）探测器
––探头类型：电制冷硅漂移（SDD）探测器，采用场效应管（FET）集成设计的高速SDD芯片，有效探测器面积≥30mm2
––能量分辨率：在100,000CPS条件下Mn Ka保证优于129eV，轻元素分辨率：C-K/57eV, F-K/67eV
可观察和检测非均相有机和无机材料样品的表面微观形貌观察及成分分析。它可以进行二次电子形貌分析和背散射电子衬度成像分析。能谱分析能够实现点分析、面分析、线扫描和面扫描，背散射电子衍射分析可以进行晶体取向成像、显微织构、晶界等分析。

场发射扫描电子显微镜参数

场发射扫描电子显微镜参数：1．工作条件:1.1电源: 230V (-6%/+10%) / 50Hz (±1%)1.2 主机功耗：< 3.0 kV A1.3运行环境温度: 17-23 C1.4运行环境：相对湿度< 80% (无冷凝)1.5残余交流磁场<100nT (非同步频率)；<300nT (同步频率)1.6噪音：< 60 dBC1.7干燥无油压缩空气4-6 bar1.8仪器运行的持久性：可连续运行2．设备用途：2.1高分辨扫描电子显微分析系统主要用于纳米材料的超高分辨微观形貌观察和微区分析。

独特的双物镜设计以及低电压成像技术，对导电性不好的样品等适用性更强。

具有低真空功能，对不导电样品进行更全面的分析。

3．技术规格3.1 电子光学系统3.1.1 分辨率：二次电子（SE）像*3.1.1.1高真空模式：15 kV时优于1.0 nm；1 kV时优于1.4 nm（非减速模式）*3.1.1.2 低真空模式：30kV时优于1.5nm*3.1.2背散射（BSE）像：100V时优于3.5 nm3.1.3 放大倍率范围：1 ～1,000,000倍(根据加速电压和工作距离的改变，放大倍数自动校准)3.1.4 着陆电压：50V 至30 kV3.1.5 电子枪：高稳定度Schottky肖特基场发射电子枪*3.1.6电子束流：0.6pA ～200 nA，连续可调，既保证对高分子纳米材料高分辨成像所需的低速流，也要保证EDS和EBSD分析所需的高束流高效率。

3.1.7 束流稳定性：每10小时< 0.4%*3.1.8 具有双物镜系统（电磁透镜和静电透镜），保证对纳米材料、不导电有机无机材料、合金、磁性材料的全方位分析*3.1.9 物镜光阑：物镜光栏应能自加热自清洁；无需拆卸镜筒即可更换物镜光阑。

至少6孔光阑设计3.1.10 电子束位移范围：不小于±110um3.2 样品室和样品台3.2.1 样品室尺寸：不小于360mm×360mm*3.2.2 抽屉式大开门结构，样品台安装在仓门上，全方位观察，方便取放样品，防止碰撞3.2.3样品台：五轴运动全对中样品台，有效移动范围：X /Y ≧110mm，Z ≧25mm，T = -10°to +70°，R= 360°连续旋转3.2.4样品台最大承重量不小于2.0 kg3.2.5最大样品高度不小于65mm，分析工作距离不小于5mm3.2.6重复精度：2um (X/Y 方向)，步进进度优于100nm3.2.7至少15个探测器/附件接口（所有端口程序均免费开放，可安装能谱、波谱、EBSD、CL、STEM探头、红外探头、拉曼等），方便后期升级*3.3 探测器：3.3.1 电子探头：样品室二次电子检测器极靴内二次电子探测器极靴内背散射电子探测器低真空二次电子探测器3.3.2 样品室镜头安装背散射电子探测器3.3.3 样品室IR-CCD相机3.3.4样品室光学显微镜导航相机探头3.4 真空系统*3.4.1完全无油真空系统（标配高真空模式和低真空模式，要求有验收指标）3.4.2 一个220L/S的涡旋干泵和一个分子泵3.4.3 两个离子泵*3.4.4 穿过透镜的压差真空系统（列出原理），保证真空条件下避免对系统的污染。

场发射扫描电镜技术标书

场发射扫描电镜技术标书附件：场发射扫描电镜技术标书一、设备用途扫描电镜是一种多功能的仪器，广泛地用于材料的微观组织观察、微区成分分析、材料的断口分析、材料的晶粒度分析、夹杂物分析及织构表征等，可对导电及不导电的固体材料进行表面形貌的观察及成分分析。

场发射电镜能够实现更高分辨率的形貌观察，可实现对超细晶材料尤其是纳米材料的表征。

基于相关附件，也可以对材料在温度及应力作用下的动态变化进行原位观察。

仪器包括电子光学系统、真空系统、样品室和样品台、探测器及成像系统、图像处理系统、应用软件及数据处理软件、X射线能谱分析仪（EDS）、背散射电子衍射分析仪（EBSD）、原位加热台。

二、技术参数1．运行环境1.1工作温度：可以在15~25环境温度工作1.2 相对湿度：湿度小于60%RH时正常工作1.3工作电压：在220V(±10%)、50Hz电压下，仪器可连续使用次电子探测器1个，高灵敏度低电压固体背散射探测器1个4.3相机：样品室红外高清CCD相机4.4检测器分辨率*4.4.1二次电子分辨率：30kV时小于1.0nm或20kV时小于1.3nm，1kV时优于3.0 nm*4.4.2背散射电子分辨率：30kV时小于2.5nm，1kV时优于3.0nm5．样品室和样品台5.1样品台：自动马达驱动5轴以上(X、Y、Z 、T 、R)*5.2移动范围：X≥100mm、Y≥ 100mm、Z≥50mm、T=-5~70°、R=360°连续旋转5.3移动精度：优于2μm5.4样品室尺寸：内径不小于300mm，高度不小于200mm，可容纳样品直径不小于200mm5.5样品室有EDS、EBSD接口*5.6可加配加热台和原位拉伸台，加热台运行时应保证成像系统和EBSD能够同步运行6．图像处理系统6.1存储分辨率：不低于30002000像素6.2活动窗口：多个活动窗口，可同时显示背散射及二次电子图像6.3图像格式：TIFF、BMP、JPEG等多种图像格式6.4图像帧数：不小于256帧，可降噪处理6.5能够进行数字动画记录6.6具有图像注释、测量等图像处理功能7．控制和数据处理系统7.1基于以太网架构的数据传输系统7.2软件平台适用于windows操作系统7.3显示器：24”LED显示器8．X射线能谱分析仪（EDS）8.1能量探测器：电制冷硅漂移探测器（SDD）*8.2有效采集面积：SDD晶体有效活区面积不小于30mm2，窗口有效面积不小于20mm2，可实现低电压或者小束流条件下的高质量、高效率分析*8.3探测器定位：探测器由马达控制精确定位，软件可控，能够实时监测和控制采集计数率，保证不同样品的数据重复性和测试条件重复性的目的*8.4能量分辨率：Mn Kα优于127eV，C Ka优于50eV，F Ka优于60eV8.5元素分析范围：至少为Be4~U92*8.6峰背比：优于20000:18.7谱峰稳定性：分辨率变化在1eV以内，48小时内峰位漂移小于1.5eV8.8计数率：输出最大计数率大于800,000CPS，可处理最大计数率大于1,500,000CPS8.9具有轻元素定量分析和修正功能，可对Be、B、C、N等进行浓度定量检测以及修正8.10采集界面：采用32位和64位双系统，采集界面方便简单，智能化设定参数，兼容原有EBSD数据，能实现能谱的采集与定量分析、线扫描及全息面扫描，包含常规面分布、定量面分布和快速面分布、快速智能面分布等*8.11定性分析：具备点、线、面扫描分析功能，可自动和手动进行全谱元素谱峰识别，并具有检验重叠峰剥离准确性以及合峰效应的有效方法，能够分析夹杂和偏析等微量元素和微量相8.12定量分析：采用最先进的修正技术和虚拟标样数据库，系统能够自动有效修正元素之间的相互吸收，可对抛光表面或粗糙表面进行点、线和面的分析，谱峰稳定，数据重现性好，不需要多元素校准峰位。

透射电镜技术指标(final)

8).放大倍数：优于50～100万倍；放大倍数重复性：< 10%
9).相机长度：80～2,000mm
10).相机长度和放大倍数误差小于5%
13、样品室
1).5轴全自动马达台(X/Y/Z/Tilt X/Tilt Y)
2).样品漂移：≤ 1 nm/min
3).样品复位精度：具有记忆模式功能，将样品从一个位置移动到另一个位置，且X、Y方向复位精度由于200 nm
20).在中国有TEM电制冷能谱用户且连续正常工作三年以上
21).能够对元素进行点、线、面成份的定性和定量分析
22).分辨率：Mn Ka保证优于127eV(100,000cps时测量)，峰背比优于20,000:1
23).探测器自动伸缩设计，避免高能杂散信号的攻击，保护能谱探测器
24).系统稳定性：100,000cps以内输入计数谱峰偏移不超过1eV
2).前级机械泵
3).最优真空度：电子枪室：优于0.910-8Pa；样品室：优于210-5Pa
15、电镜安全保护：
1).可以连续使用（电子枪可以连续工作不自动熄灭）
2).断电、断水、失真空警报及保护，分子泵、离子泵、高压放电、变压器过热保算机和EDX配套使用计算机应等于或优于以下配置(要求均为品牌配件)
3、环境条件：10℃~30℃，相对湿度：70 %；
4、直流磁场：水平<80 nT；垂直<100 nT；
5、安装条件：独立地线：4欧姆；
6、可不间断连续运行。
四、主要技术指标：
1、电子枪：肖特基场发射电子枪
2、点分辨率：≤0.19 nm
3、线分辨率：≤0.102 nm
4、加速电压：80, 100, 120, 160, 200 kV（100 V/步可调）

场发射扫描电镜技术参数

场发射扫描电镜技术参数一、系统基本信息：1.1系统名称：场发射扫描电镜。

1.2系统数量：1套。

1.3系统组成：主机，Schottky型场发射电子源，无交叉光路Gemini镜筒,圆形一体化样品室，5轴全自动马达驱动样品台，环形Inlens二次电子探测器，样品室二次电子探测器，背散射电子探测器，CCD摄像机，计算机系统，操作软件，真空系统，循环水冷却系统、空气压缩机、能谱仪，原装进口离子溅射仪，备用热场发射灯丝1根，导电胶带2卷。

二、用途：该设备主要用于金属材料、非金属材料、纳米材料的检测，可以对样品进行直接的超高分辨微观形貌观察和微区元素分析。

三、技术要求：1工作条件：1.1电源电压：220V±10V,单相50Hz，工作温度：18°C-25°C，磁场：≤3mGauss，湿度：≤60%RH，接地：独立的接地线。

1.2仪器运行的持久性：长时间连续工作。

2性能指标：★2.1分辨率：0.8nm@15kV 1.6nm@1kV★2.2加速电压：0.02-30kV★2.3加速电压调整步长：每档10V连续可调2.4探针电流：12pA-20nA2.5稳定性：优于0.2%/h2.6放大倍数范围： 10-1,000,000×3电子光学系统：3.1电子发射源：Schottky型场发射（热场发射）电子源。

★3.2 Gemini镜筒：无交叉光路设计，电子束仅在样品表面进行一次汇聚，彻底消除电子束交叉三次发生能量扩散大的问题。

★3.3电子束加速器：无需切换模式即可实现低电压模式下电子束在镜筒内维持较高能量到达样品表面，可低至20V。

能适应的表面凹凸不平样品不导电样品、成分复杂样品、需要倾斜观测的样品。

★3.4透镜系统：电磁透镜/静电透镜式复合物镜。

在任何电压条件下样品表面不形成磁场，在极短工作距离下对磁性样品的高分辨成像。

3.5聚焦：工作距离：范围可由1mm至50mm。

具有灵敏度与放大倍数相关的粗调和细调。

场发射扫描电镜技术标书

场发射电镜能够实现更高分辨率的形貌观察，可实现对超细晶材料尤其是纳米材料的表征。

基于相关附件，也可以对材料在温度及应力作用下的动态变化进行原位观察。

仪器包括电子光学系统、真空系统、样品室和样品台、探测器及成像系统、图像处理系统、应用软件及数据处理软件、X射线能谱分析仪(EDS)、背散射电子衍射分析仪(EBSD)、原位加热台。

二、技术参数1 . 运行环境1.1工作温度：可以在15〜25环境温度工作1.2相对湿度：湿度小于60%RH时正常工作1.3工作电压：在220V( ±0%)、50Hz电压下，仪器可连续使用2.电子光学系统2.1电子枪：Schottky场发射电子枪2.2加速电压：0・2kV〜30KV，步长10V连续可2.3电子束流:束流连续可调，稳定性优于0.2%/h2.4放大倍数：15倍〜100万倍2.5工作距离：5〜50mm,粗调、精调两种模式2.6物镜：无漏磁物镜，能有效观测磁性样品2.7物镜光阑：具备自清洁功能3.真空系统3.1机械泵、分子泵、离子泵三级抽真空系统*3.2真空模式：能够满足基本的成像、分析的高真空模式，同时满足原位加热台等附件工作的需要模式3・3真空度：电子枪真空度优于10-7Pa.样品室高真空优于104Pa3.4抽真空时间：不高于5min 4・检测器及成像系统4.1成像模式：背散射成像、二次电子成像、任意比例混合模式成像4.2检测器：电子探测器不少于3个，镜筒内二次电子探测器1个'高灵敏度低电压固体背散射探测器1个4.3相机：样品室红外高清CCD相机4.4检测器分辨率*4.4.1二次电子分辨率：30kV时小于1.0nm或20kV时小于1.3nm，1kV时优于3.0 nm*4.4.2背散射电子分辨率：30kV时小于2.5nm，1kV时优于3.0nm5.样品室和样品台5.1样品台：自动马达驱动5轴以上（X、Y、Z、T、R）*5.2 移动范围：X>100mm、YA 100mm、Z> 50mm T=-5〜70 ° R=360°连续旋转5.3移动精度：优于2ym5.4样品室尺寸：内径不小于300mm，高度不小于200mm，可容纳样品直径不小于200mm5.5样品室有EDS、EBSD接口*5.6可加配加热台和原位拉伸台，加热台运行时应保证成像系统和EBSD能够同步运行6.图像处理系统6.1存储分辨率：不低于30002000像素6.2活动窗口：多个活动窗口，可同时显示背散射及二次电子图像6.3图像格式：TIFF、BMP、JPEG等多种图像格式6.4图像帧数：不小于256帧，可降噪处理6.5能够进行数字动画记录6.6具有图像注释、测量等图像处理功能7.控制和数据处理系统7.1基于以太网架构的数据传输系统7.2软件平台适用于windows操作系统7.3显示器：24” LED显示器8 X射线能谱分析仪（EDS）8.1能量探测器：电制冷硅漂移探测器（SDD）*8.2有效采集面积：SDD晶体有效活区面积不小于30mm2，窗口有效面积不小于20mm2,可实现低电压或者小束流条件下的高质量、高效率分析*8.3探测器定位：探测器由马达控制精确定位，软件可控，能够实时监测和控制采集计数率，保证不同样品的数据重复性和测试条件重复性的目的*8.4能量分辨率：Mn Ka优于127eV, C Ka优于50eV, F Ka 优于60eV8.5元素分析范围：至少为Be4〜U92*8.6峰背比：优于20000:18.7谱峰稳定性：分辨率变化在1eV以内，48小时内峰位漂移小于1.5eV8.8计数率：输出最大计数率大于800,000CPS, 可处理最大计数率大于1,500,000CPS8.9具有轻元素定量分析和修正功能，可对Be、B、C、N等进行浓度定量检测以及修正8.10采集界面：采用32位和64位双系统，采集界面方便简单，智能化设定参数，兼容原有EBSD数据，能实现能谱的采集与定量分析、线扫描及全息面扫描，包含常规面分布、定量面分布和快速面分布、快速智能面分布等*8.11定性分析：具备点、线、面扫描分析功能，可自动和手动进行全谱兀素谱峰识别，并具有检验重叠峰剥离准确性以及合峰效应的有效方法，能够分析夹杂和偏析等微量元素和微量相8.12定量分析：采用最先进的修正技术和虚拟标样数据库，系统能够自动有效修正元素之间的相互吸收，可对抛光表面或粗糙表面进行点、线和面的分析，谱峰稳定，数据重现性好，不需要多元素校准峰位。

透射电镜技术指标

2).Image acquisition unit扫描透射图象采集单元
3).Dark field image observation device高角环形暗场探头（HAADF）
33、能谱仪(EDS)系统
34、底插式CCD相机系统
备品备件及耗材
1、备用场发射灯丝1根
2、主动式防震台1套，有以下组成部分：
4).更换样品及电镜底片时，更换样品时间小于15分钟，更换底片时间小于30分钟
5).样品台移动尺寸：X ≥2mm，Y ≥2mm，Z ≥ ±0.1mm
6).样品台倾斜角度：X ≥ ±25°，Y≥ ±25°
7).样品台移动步长精度：优于3nm/步
8).取出角：≥ 20°
14、真空系统
1).离子泵、油扩散泵
8).放大倍数：优于50～100万倍；放大倍数重复性：< 10%
9).相机长度：80～2,000mm
10).相机长度和放大倍数误差小于5%
13、样品室
1).5轴全自动马达台(X/Y/Z/Tilt X/Tilt Y)
2).样品漂移：≤ 1 nm/min
3).样品复位精度：具有记忆模式功能，将样品从一个位置移动到另一个位置，且X、Y方向复位精度由于200 nm
31).自动马达控制探测器进出无需手动操作
32).通过处理器自动扣除和峰(非软件扣除)，自动选择最佳处理时间
33).宽范围电压适配可适用(85～265 VAC)电压
34).所有校准数据均保存与信号处理器中，用户能够自行矫正系统，重装或者升级电脑可由用户自己完成
35).具备零峰修正功能,可以快速稳定谱峰,开机5分钟内能得到稳定的定量结果
20).在中国有TEM电制冷能谱用户且连续正常工作三年以上

透射镜(TEM)

结构研究的重要方法。
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H—8100透射电子显微镜
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JEM-2010透射电镜
加速电压200KV LaB6灯丝点分辨率 1.94Å
EM420透射电子显微镜
加速电压20KV、40KV、60KV、 80KV、100KV、120KV 晶格分辨率 2.04Å 点分辨率 3.4Å 最小电子束直径约2nm 倾转角度α=±60度 β=±30度
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4. 电子衍射原理 2) 布拉格定律: 由X射线衍射原理得出布
拉格方程的一般形式
因为所以
通常的透射电镜的加速电压为100～200kV，即电子波的波长为10-2 ～10-3nm数量级，而常见晶体的晶面间距为 100～10-2nm 数量级，于是
这表明，电子衍射的衍射角总是非常小的，这是它的花样特征之所以区别X射线衍射的主要原因。 2012-5-24
电子衍射类型：高能电子衍射和低能电子衍射。 1) 高能电子衍射(HEED)：入射电子的能量一般在几十干电子伏特以上。近几十年来，高能电子衍射得到了很大的发展，它配合金属薄膜的直接观察，已成为衍射技术的基础。在透射电子显微镜中能够在观察显微图像的同时，对选定的微小区域进行衍射。使形貌观察和结构分析结合起来，构成选区电子的衍射 (SAED)。是本章所研究的范围。 2) 低能电子衍射(LEED)：入射电子能量在几百电子伏持以下，它特别适同于表面结构分析。其仪器结构和花样分析方法均不同于高能电子衍射。
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电子衍射采用薄晶样品，其例易阵点会沿着样品厚度方向延伸成杆状，因而增加了倒易阵点和爱瓦尔德球相交截的机会，结果使略为偏离布拉格条件的电子柬也能发生衍射。因为电子波的波长短，采用爱瓦尔德球图解时，反射球的半径很大，在衍射角较小的范围内反射球的球面可以近似地看成是一个平面，从而也可以认为电子衍射产生的衍射斑点大致分布在一个二维倒易截面内。这个结果使晶体产生的衍射花样能比较直观地反映晶体内各晶面的位向，给分析带来方便。原子对电子的散射能力远高于它对x射线的散射能力(约高出四个数量级)，故电子衍射束的强度较大，摄取衍射花样时限光时间仅需数秒 2012-5-24 钟。

场发射环境电镜配置及技术规格表

场发射环境扫描电镜配置及技术规格表附件1：货物需求一览表––样品台移动重复精度:2ｕm(X／Y方向）––样品室尺寸：≥250mm；兼容性高,预留EＤS、EBSD、波谱仪以及其他标准扩展接口。

１．６检测器––高真空模式，E-Ｔ二次电子探头;––低真空模式，大视场低真空气体二次电子探头(LFD)––环境真空下模式,气体二次电子探头（GSEＤ）––高灵敏度，低电压固体背散射电子检测器––样品室红外CCD相机1.７图像处理器––图像处理：最大４０96×35３６像素––图像文件格式:ＴIFＦ(8位或16位），ＢMP或JＰEG ––单窗口或四窗口图像显示，四活动窗口,实时或静态按彩色或按灰度等级信号混合。

––256帧平均或积分，数字动画记录––基于以太网架构的数据传输系统;––Iｎtel双核控制和操作计算机系统，Ｗindoｗs7操作系统;中央处理器：CPU：Iｎｔel酷睿i7 4．0GHz。

内存：4G;独立显卡，2Ｇ显存;界接口：串行、并行、SCＳI、USB 3。

０接口、网络;硬盘1 TB;DVD刻录；––软件平台适用于Ｗindｏws７操作系统––显示器：24寸LＣＤ显示器1。

8 真空系统––涡轮分子泵２５０ｌ/ｓｅｃ和2个离子泵，两个无油机械泵;––“穿过透镜”的压差真空系统，低真空模式下抽气区域不少于３个;––样品室真空度：高真空模式下＜６×10—4Ｐａ，低真空模式下〈10～1３0Ｐa，环境真空模式下<10～４０00Pａ１。

9 冷却系统––配有循环水冷却器1.１０其他配件或易损件––配置相关配件或易损件(备用灯丝＋光阑3套）。

２附件2．1 X射线能谱仪(ＥDS）１)探测器––探头类型：电制冷硅漂移(ＳDＤ)探测器，采用场效应管（ＦEＴ)集成设计的高速SＤD芯片,有效探测器面积≥30mm２––能量分辨率:在100，０00ＣPＳ条件下Mn Ka保证优于１29ｅV，轻元素分辨率：Ｃ—K／５７eV，Ｆ—K／67eV––单一处理单元能同时支持两个及多个探测器––测定元素范围：4号元素硼Be到95号元素镅Am––2)能谱仪及图像系统––能谱仪处理单元与计算机采用分立式设计,完整的能谱定性定量系统，带图像系统，能进行线面扫描;––电子数字图像最大清晰度:8１９2×６4０0；––全谱智能面分布图清晰度409６＊40９6,单探测器输出最大计数率大于600，0００CPS,可处理最大计数率大于1,5０0,000CPS。