近几十年来,透射电子显微镜样品的准备已经改变了,由于引入聚焦离子束(FIB)工具。称为单梁或双光束聚焦离子束显微镜,这些工具已经彻底改变了透射电子显微镜的样品制备,改善流程,性能和效率。
这张照片拍摄于1989年,展示了一个原始TEM工作站。热费希尔科学发展第一单梁Ga + FIB,允许sub-microscale特有的材料去除,使站点特定的样品制备技术。图片来源:热费希尔科学,电子显微镜的解决方案
本文描述的贡献FIB仪表材料科学,研究其历史,实现技术的优势,及其对现代生活的影响。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
聚焦离子束(FIB)工具的历史
心房纤颤,大大简化了测量的活检样本。FIB之前,很难标准化样品制备和成像,所以不同的样本相同的材料将显示不同的结果。
样品质量依赖于单个运营商之前需要大量练习成为一个专家。样品分析还需要多种工具和手段,难以获得一致的结果。结果,样品准备通常需要几天准备一个样品,让科学家执行实际的研究分析。
引入单梁FIB仪器在1990年代中期变化表示。单梁FIB 200来到剑桥大学在1995年,和严重依赖手动结束的透射电子显微镜的样品制备。
技术迅速发现和先进保护脆弱的氧化层材料,曾在历史上为科学家们提出问题。欧洲杯足球竞彩
加速电压可以操纵改善表面加工,和损害可以评估使用突破性的新技术。介绍后,迅速变得明显,这种新技术的潜在影响是显著的。
单光束仪器技术发展带来的一些例子包括缩进技术的提高,使本地化的薄片下面缩进方法观察材料在压力下的反应。这样的发展彻底改变了半导体的设计。
FIB仪器的优势
FIB工具启用区域或缺陷的定位和随后创建一个截面变薄和透射电子显微镜检查。这是一个重大的改变从过去的不加区别的变薄,成功率更低。这个新的精度必须解决的一些关键问题,材料科学家。欧洲杯足球竞彩
在1990年代早期,FIB仪器开始被广泛采用,尤其是半导体实验室需要一种工具来识别缺陷。
DualBeam仪器,由范(现在热费希尔科学)的一部分,允许更容易制备样品的薄层和特定的确切研究样本地区高分辨率透射电镜。这使得分离和分析具体的样本点,像一个有缺陷的半导体芯片上晶体管在几百万。
提供的双光束仪器精度和可重复性。这种一致性允许实验室更好地理解时间需求的分析和预测样品什么时候准备好TEM分析。
TEM样品和样品处理量的质量有所改善,和特性等现场提升式和先进的抛光方法补充道。所有这些无伤大雅的分析材料微观结构的有力工具。
创新的一些例子包括响尾蛇导弹的发展和Tomahawk FIB列在2000年代以低电压改善抛光功能。在2010年代,范第一血浆FIB的引入意味着更高的材料去除率和更少的样本使用镓离子源污染比以前的小谎。
双光束FIB的意义和影响
双光束FIB如此革命,它改变了TEM样品制备等领域。原子探针的制备样品证明了复杂和富有挑战性的单梁无伤大雅,但高质量的电子束等所需的额外提供的双光束清晰精确的工作。今天,几乎100%的双光束是用于样品制备透射电子显微镜在行业。
这样的工具使现代生活可能从烤箱和微波炉到智能手机。
双光束FIB技术的未来
离子束分析继续通过更广泛的社区创建的涟漪。这场革命的本地化样品制备增加了研究的步伐。最明显的影响航空航天工程中可以看到,在发动机涡轮叶片和改善合金磁设备制造商。
在未来,专家认为,双光束仪器将继续参与为基本材料研究显微镜样品制备。欧洲杯足球竞彩全球变化、创新驱动和环境保护越来越趋势显示‘软’-混合有机与无机材料减少污染和燃料使用和发展的电池,太阳能电池等。欧洲杯足球竞彩
额外的模式可能被添加到离子束仪器分析和获取数据等材料,将在推动创新变得更加有用。欧洲杯足球竞彩
目前,赫利俄斯5 DualBeamTEM和阀杆样品制备的标准与标准化样品制备的能力,提高一致性,也避免与砷污染问题。在实现一个关键部分的使用AutoTEM 5软件自动控制的过程,如薄板样品准备和抛光。
更高程度的仪器自动化意味着TEM样品制备现在访问人员的技能水平。样品制备时间现在可以低至45分钟,加速研究等领域的电池、聚合物、金属等等。
产品主管大卫•Foord TEM在热科学,总结了他的观点背后的驱动力离子束技术。而不是进步的,他认为核心问题应该是:“这项技术会解决什么问题的结束?”
通过科学的核心工作,热科学可能驱动的领域欧洲杯足球竞彩材料科学欧洲杯线上买球solutions-focused创新向前,迎来一个新时代。
听TEM样品制备的全部历史,请听播客与大卫Foord这里。
这些信息已经采购,审核并改编自热费希尔科学所提供的材料,材料和结构分析。欧洲杯足球竞彩
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