双球差校正分析型场发射透射电镜技术参数

双球差校正分析型场发射透射电镜技术参数

1.设备名称：双球差校正分析型场发射透射电子显微镜

2.数量：1套

3.设备用途说明：

用于材料科学进行快速、精确的形貌观察和微区的晶体结构和定量表征，选择特定设计的样品台进行原位动态实验。用于金属、半导体、电介质、多层膜结构、稀土材料等材料的形貌、晶格、缺陷或界面原子结构的表征；提供材料的化学成分信息、轻重原子分布、电子结构、缺陷及成键信息、静电和磁场信息等；可以对材料进行原位分析、三维重构分析等。本系统主要有电子光学系统、高压系统、真空系统等部分组成。

4.主要工作环境

4.1电源电压：220V（±5%）50HZ，单相或380V（±10%）

4.1.1电源及频率稳定性：≤±5%

4.1.2地线：≤5欧姆以下独立地线

4.2工作环境温度：10︒C-25︒C

4.3环境相对湿度：≤80％（@20℃）

4.4压力变化：≤1Pa

4.4空气流动：≤100mm/秒

4.5噪音：≤50-60dB

4.6振动：≤0.2-0.4um

4.7磁场：直流电流磁场波动：小于0.05T；交流电流磁场波动：小于0.05T

4.8仪器运行的持久性：仪器可连续使用

4.9仪器的工作状态：较强的防震抗磁能力，工作稳定

4.10仪器设备的安全性：符合放射线防护安全标准和电器安全标准

5．技术要求及参数

5.1电子枪和加速电压

*5.1.1电子枪：冷场发射电子枪或者带单色器的X-FEG电子枪，电子枪质保8年，如果单支电子枪质保寿命不足，应额外提供满足8年使用的电子枪。

5.1.2加速电压：30或40--300kV，双球差校正器和整个电镜主机系统均在30或40KV、

60或80kV、120KV、200kV、300kV加速电压下完成合轴；加速电压在全程范围内可自由切换，一键完成，无需重新合轴。

*5.1.3高压稳定性：≤0.8⨯10-6/min（峰峰值）

*5.1.4物镜电流稳定度：≤0.5⨯10-6/min(峰峰值)

5.1.5束流：≥2.0nA@0.136nm，束流稳定性：≤2%@10小时

*5.1.6在不使用单色器条件下能量发散度：≤0.30eV@300KV，

且亮度≥1.0*109A/cm2/Sr@300KV(300pA束流条件下)

5.2分辨率

5.2.1TEM点分辨率(杨氏条纹)：≤0.07nm（300kV）；≤0.09nm（200kV）；≤0.13nm（80kV）；

5.2.2TEM晶格分辨率：≤0.060nm

5.2.3STEM分辨率(FFT spot)：≤0.065nm(300KV)；≤0.095nm（200kV）；≤0.12nm(80KV)；

5.3全自动光阑系统，须马达驱动，包括自动化一级、二级聚光镜光阑，物镜光阑，选区光阑

*5.4双球差校正器：标准配置（球差校正器为核心设备，如只提供单球差或者无球差，将直接导致废标）

5.4.1球差系数调节范围：-0.1到1.2mm

*5.4.2每个矫正透镜（物镜和聚光镜）均采用≥6极子设计，最低优化校正到≥4阶像差系数以上；

5.4.3球差矫正器矫正透镜采用长、短焦距或者等焦距设计，光路采用轨道扩张型设

计，能最大程度的抑制色差的增加。

5.4.4配置STEM和TEM高分辨球差自动优化软件，STEM和TEM软件可自动校正到≥3

阶以上的残余相差。

5.5放大倍数：

5.5.1TEM:从X60-X1,400,000倍，连续可调。

5.5.2STEM:≥200-150,000,000以上，连续可调；

5.5.3配置洛仑兹透镜或配备相同功能，保证在无场环境下实现对磁性材料磁场结构

的观察；放大倍率：≥60000倍，连续可调；

5.6真空系统

5.6.1电子枪：冷场电子枪≤1*10-8Pa数量级或者X-FEG电子枪≤1*10-6Pa数量级

5.6.2样品区真空度：≤2x10-5Pa

5.6.3真空系统：系统带有≥3级真空系统，真空系统自动控制，以实现超高真空5.7样品台

5.7.1五轴马达驱动样品台，可存储和复位5维（XYZ,aβ）坐标；

5.7.2样品移动范围：X/Y:≥2mm;Z：≥±0.375mm；样品倾斜角度：普通双倾样品

杆X：±41︒，Y：±30︒；三个方向机械重复精度≤300nm；

5.7.3X/Y/Z压电陶瓷控制样品台，样品移动最小步长：20pm

*5.7.4样品台漂移速率：≤0.4nm/min（验收指标）

5.7.5物镜极靴间距≥5.4mm，满足原位分析的需要。

5.8一体化超级电制冷能谱仪(EDS)

5.8.1两个大面积电制冷探头，无窗设计，探头容易拆卸

*5.8.2有效探测器面积：探测器总面积≥180mm2

*5.8.3固体角/取出角:≥1.50srad

5.8.4能量分辨率：≤133eV，在输出计数率10kcps内保持不变；

5.8.5分辨元素范围：B（5）-U（92）

5.8.6最高耐热温度：≥1000°C，保证后期的加热升级；

5.8.7操作及数据处理模式：配备定性、定量数据处理软件及其它标准的用于EDS

分析的必备软件，可进行快速的原子级尺寸的点、线、面的定量分析和全息

面分布分析。

5.8.8具有事后回溯功能，可对样品测试过程中任意时间点数据进行回放处理，能

够做点、线和面的定性及定量分析；可以与STEM图像配合进行Mapping的漂移校正5.9高速CMOS相机（oneview In-Situ）

*5.9.1高分辨高速CMOS芯片设计

5.9.2安装位置：底装

*5.9.3CMOS感光元件，内建快门，像素数量及大小：4096x4096，≥15um x15um

5.9.4感光元件活性面积：61.4×61.4mm

5.9.5读取速度：具有快速成像功能，速度≥25帧/秒@4k x4k像素，

≥300帧/秒@512x512像素

5.9.6写入速度：速度≥25帧/秒@4k x4k像素，≥300帧/秒@512x512像素

5.9.7可伸缩设计，兼容其他后置设备

5.9.8具有原位记录in-situ功能，并提供专业处理工作站。

5.9.9提供与EELS电子能量损失谱和能量过滤分析系统同一厂家的Gatan产品，操作