极端的视野图像提供了对从宏到纳米级结构的完整理解

SEM可视化引擎(SEM-VE)结合了16位扫描生成器和双重采样信号采集硬件,以及用于Zeiss电子显微镜的图像处理和控制软件。SEM-VE系统可以采集最多32K x 32K像素(一个Gigapixel图像大小),其停留时间从100 ns到> 100 s,可调节100 ns。图像可以用八个或16位强度保存。SEM-VE“马赛克工具”旨在创建大图像蒙太奇,并与SmartSem高度融合。

马赛克工具可以在样品上多个站点自动获取多图像马赛克,从“图像瓷砖”自动移动到瓷砖,并在镶嵌站点到现场,执行诸如焦点,污名,亮度等智能Smartsem自动函数等。。最终结果是一个“极端视野”图像蒙太奇,可以在SEM纳米尺度分辨率下涵盖样品的光学显微镜量表(甚至是肉眼比例)区域。

给定合适的样品,可以在几天内执行无人值守的操作,以每小时高达30千兆字节的图像数据的速率自动获取图像数据。这使用户可以以大约七个数量级的分辨率从给定区域收集数据。例如,可以在4天内以4纳米分辨率以4纳米分辨率获得40平方毫米的区域。

使用Zeiss Sigma Fe-Sem,在8 kV下用反向散射电子成像的单个30 nm厚的小鼠脑较大截面。原始图像分辨率为每个像素4 nm。红色箭头指向一个神经元接触并将信息传递给另一个神经元的区域。

使用Zeiss Sigma Fe-Sem,在8 kV下用反向散射电子成像的单个30 nm厚的小鼠脑较大截面。原始图像分辨率为每个像素4 nm。红色箭头指向一个神经元接触并将信息传递给另一个神经元的区域。

极端的视野图像蒙太奇通过提供从宏尺度到纳米级的详细图像信息来改善对结构的完整理解。

需要大图像

为什么要获取“极大的”图像?

  • 减少获取的瓷砖数量,减少阶段运动延迟,更重要的是将每个图像“丢失”的面积分数减少到重叠。对于4 nm像素尺寸和2 µm阶段的精度,重叠可以是3K x 2k(33%的新数据)的图像面积的66%,但只有32K x 32k的图像面积的6%(94%的新数据/图像)因此,在4 nm分辨率下以2.5毫米x 2.5毫米的镶嵌物将需要使用常规框架存储的〜92,000张图像,但使用SEM-VE时只需400张图像。
  • 减少重叠的“接缝”的数量,从而减少光束损坏和样品降解。
  • 这些因素大大降低了计算复杂性 - 使用400张图像而不是92,000时,缝合和对齐要容易得多。当需要串行截面的三维比对时,计算复杂性的降低变得更加关键。

图像瓷砖边界被隐藏。

图像瓷砖边界被隐藏。

显示图像瓷砖边界的位置(白线)

显示图像瓷砖边界的位置(白线)

一个65 nm技术节点图形处理器集成电路,用HF酸蚀刻剥离到其硅基板上。

马赛克由49张图像组成,每张〜500兆像素,由VE-Viewer自动缝合到〜1/3 mm x 1/3 mm的马赛克中。该马赛克以一定角度获取,扫描旋转用于将图像特征与扫描轴对齐,以便为说明性的目的加出缝线。

如上图所示,四个瓷砖之间的连接的放大视图,瓷砖边界以白色显示,否则瓷砖之间的边界几乎是无缝的。

如上图所示,四个瓷砖之间的连接的放大视图,瓷砖边界以白色显示,否则瓷砖之间的边界几乎是无缝的。

在整个极端视野的镶嵌物中可见的高分辨率细节样本。

在整个极端视野的镶嵌物中可见的高分辨率细节样本。

Xfov- sem中的茎

通过使用Gemini®多模式茎检测系统,可以将Supra™FE-SEM的信息限制扩展到纳米范围之外。现在可以很容易地达到0.8 nm的分辨率,并提供额外的纳米量表信息。用茎单元获得的图像的质量与带有扫描附件的TEM获得的图像相似。

完全了解从宏到纳米级的结构

完全了解从宏到纳米级的结构

完全了解从宏到纳米级的结构

完全了解从宏到纳米级的结构

完全了解从宏到纳米级的结构

完全了解从宏到纳米级的结构

在配备SEM-VE的Zeiss Supra™40上获得的STEM-IN-IN-IN-SEM图像。图像显示单个45 nm厚的截面后染色的环氧超截面的灌注大鼠海马。从多个TEM网格上的多个站点自动获取了一系列图像。(a)单个马赛克位点的低放大概述图像,该位点由6 x 2图块,每个49 µm x 49 µm组成,使用Supra™FE-SEM中的Gemini®STEM检测系统获取。每个像素以2 nm的速度获取每个图像图块。(b)单个49 µm SEM内图像,以每个像素为2 nm。插图广场说明了在4K x 4K摄像机上获得的TEM图像的比较大小,也以每个像素为2 nm。获取较大的视野可减少失真和图像缝合的要求。(c)来自大约9 µm x 9 µm图像B区的细节。

注意图像质量与常规TEM获得的结果相当。在完全分辨率下,很容易解决关键细胞器,包括(d)突触后的突触密度,(e)多核糖体和(f)适用于串行跟踪和密集重建的横截面微管。

Sem-VE的优势

SEM-VE如何帮助解决您的问题?

  • 在一次扫描中获取高达1吉米金的图像,比以前的7百万像素最大增加。
  • 连续选择的扫描尺寸从1 x 1到32K x 32k像素。
  • 连续定义的视野和像素分辨率。
  • 扫描速率可从每个像素以100 ns增量选择从100 ns到>> 100 s的固定率。
  • 将图像数据保存为8或16位TIFF文件。
  • 自动化可以根据需要进行自动舞台运动,污名,亮度和对比度调整,使无人值守操作。
  • 通过纳米分辨率在光场视野处获取和针迹高分辨率图像镶嵌物。
  • 包括VE-IVEWER,​​该图像查看器量身定制,可有效处理SEM-VE产生的多gabyte Mosaics。VE-Viewer允许用户打开,针迹,导航和智能地呈现SEM-VE生产的大型2D数据集。

从长图像中摘录高放大率。

从长图像中摘录高放大率。

长而狭窄的单图像大约1/3毫米x 20 µm的大小以每个像素分辨率为10 nm和200 ns停留时间。该图像大约需要15秒才能获得。

SEM-VE可在新的,目前安装的仪器上作为现场升级。

此信息已从卡尔·蔡司显微镜GmbH提供的材料中采购,审查和调整。欧洲杯足球竞彩

有关此消息来源的更多信息,请访问Carl Zeiss显微镜GmbH。

引用

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    Carl Zeiss显微镜GmbH。(2019年10月25日)。极端的视野图像提供了对从宏到纳米级的结构的完整理解。azom。于2021年7月3日从//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=5202检索。

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    Carl Zeiss显微镜GmbH。“极端的视野图像提供了对从宏到纳米级的结构的完整理解”。azom。//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=5202。(2021年7月3日访问)。

  • 哈佛大学

    Carl Zeiss显微镜GmbH。2019。极端的视野图像提供了对从宏到纳米级结构的完整理解。Azom,2021年7月3日,//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=5202。

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