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賽默飛電子顯微鏡

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技術(shù)分享丨賽默飛RGB CL陰極熒光探測(cè)器

閱讀:364      發(fā)布時(shí)間:2024-7-12
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01

陰極發(fā)光(CL)原理

陰極發(fā)光是固體物質(zhì)的一種表面物理熒光現(xiàn)象,在掃描電鏡中,當(dāng)一束高能電子束轟擊固體樣品的表面時(shí),入射電子與樣品發(fā)生作用,產(chǎn)生諸如二次電子、背散射電子、特征X射線、俄歇電子等信號(hào),而對(duì)于某些特定材料,如礦物、氧化鋁、三/五族材料(GaAs,InGaN)、磷光劑、燃料及一些有機(jī)化合物等,入射電子會(huì)將材料的電子轟擊至導(dǎo)帶讓其處于激發(fā)態(tài),受轟擊電子會(huì)快速回復(fù)至價(jià)帶,回復(fù)過(guò)程中產(chǎn)生的能量差就以可見光的形式釋放出來(lái),即陰極發(fā)光,陰極發(fā)光是一種熒光,又稱陰極熒光,其發(fā)光波譜多數(shù)為可見光范疇,波長(zhǎng)多數(shù)在400~760nm之間。陰極熒光的發(fā)生是由于物質(zhì)中有雜質(zhì)元素的存在或晶體結(jié)構(gòu)中如位錯(cuò)、空位和偏離化學(xué)計(jì)量比、結(jié)晶體中的無(wú)序、晶格破壞等缺陷的存在。

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02

陰極熒光探測(cè)器

利用專用陰極熒光探測(cè)器(CL探測(cè)器)采集陰極熒光(CL)數(shù)據(jù),在地質(zhì)、光電、失效分析、陶瓷、玻璃及其他領(lǐng)域,揭示樣品中利用常規(guī)電子信號(hào)或X射線成像技術(shù)無(wú)法顯示的特性。將CL數(shù)據(jù)與形貌、晶體結(jié)構(gòu)和元素信息相關(guān)聯(lián),可以更好地了解樣品的光子特性、組成、材料質(zhì)量或是歷史。

 

Þ鋯石顆粒的SE和CL成像,顯示不同微觀信息:

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傳統(tǒng)CL探測(cè)器依賴樣品與物鏡之間的反光鏡,為了有效檢測(cè)熒光信號(hào),反光鏡需要在大的(固定的)工作距離下精確對(duì)中。這種設(shè)計(jì)限制了掃描電鏡的視野寬度,也限制甚至阻止了電子和X射線的檢測(cè),需要將CL探測(cè)器退出再次掃描樣品才能獲取此類信號(hào)。

 

Þ傳統(tǒng)CL探測(cè)器結(jié)構(gòu)如下所示:

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賽默飛新型RGB CL探測(cè)器采用平面式設(shè)計(jì),消除了反光鏡的諸多限制,與伸縮式背散射電子探測(cè)器類似,可在樣品和物鏡之間滑動(dòng)。探測(cè)器面積大,無(wú)需進(jìn)行光學(xué)對(duì)中,且不影響視野寬度。CL探測(cè)器采集信號(hào)的同時(shí),不影響二次電子(SE)、背散射電子(BSE)、X射線信號(hào)等的采集,這樣,對(duì)樣品掃描一次,就可將CL數(shù)據(jù)與SE、BSE和 EDS多重信號(hào)關(guān)聯(lián)起來(lái)。

 

賽默飛RGB CL探測(cè)器結(jié)構(gòu)如下所示:

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RGB CL探測(cè)器集成在電鏡用戶界面中,電子束開始掃描即可獲取彩色圖像,助力多用戶實(shí)驗(yàn)室,獲得CL數(shù)據(jù),并與多種數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)憂關(guān)聯(lián)。

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賽默飛用戶界面中四窗口同步成像顯示如下:

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賽默飛RGB CL探測(cè)器特點(diǎn)

  1. 多分割探測(cè)器可同步采集紅色、綠色、藍(lán)色(RGB)信號(hào),也可采集全色信號(hào)

  2. 可探測(cè)的光譜響應(yīng)范圍:350 ~ 900 nm

  3. 氣動(dòng)伸縮式探頭設(shè)計(jì),軟件控制一鍵切換

  4. 大視野觀察和成像(探測(cè)器不影響掃描電鏡的最大視野范圍)

  5. 靈活的工作距離范圍;可在較小工作距離下工作,無(wú)需退出探測(cè)器

  6. 完全集成在掃描電鏡用戶界面中,設(shè)置有安全保護(hù)限制等

  7. 可通過(guò)真彩圖像校準(zhǔn)或是彩色襯度強(qiáng)化生成彩色圖像

  8. 兼容Maps大面積圖像采集和拼接,支持電鏡同步采集SE / BSE / EDS(需要相關(guān)許可證號(hào))

  9. 可與高/低真空探測(cè)器及鏡筒內(nèi)探測(cè)器同時(shí)成像

 

 

03

RGB CL 成像示例

 

Þ老式電視 (CRT -陰極射線管)顯示器上的

RGB熒光粉成像顯示如下:

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Þ老式電視 (CRT -陰極射線管)顯示器上的

RGB熒光粉SE+CL同步成像顯示如下:

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Þ砂巖樣品的CL圖像

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Þ微裂縫恢復(fù) - 碎屑顆粒的壓碎和愈合作用表征

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Þ砂巖樣品的石英次生加大現(xiàn)象表征

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Þ鋯石顆粒的CL成像

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Þ鋯石顆粒的CL彩色成像

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Þ鋯石樣品的大面積CL彩色成像(Maps CL)

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Þ鋯石樣品的大面積CL彩色成像(Maps CL)

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Þ磷灰石顆粒的BSE、CL及BSE+CL疊加成像

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Þ磷灰石樣品的大面積BSE及CL成像(Maps CL)

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Þ獨(dú)居石顆粒的BSE及CL RGB成像

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Þ鉆石CL多模式同時(shí)成像

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Þ通過(guò)CL尋找GaN缺陷

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