Laboratorium Skaningowej Mikroskopii Elektronowej i Mikroanalizy Rentgenowskiej
Laboratorium posiada skaningowy mikroskop elektronowy Tescan Vega-3 LMU zintegrowany ze spektrometrami rentgenowskimi z dyspersją energii (EDS) oraz z dyspersją długości fali (WDS). Mikroskop pracuje w trybie wysokiej próżni lub średniej próżni, co umożliwia obserwację próbek przewodzących oraz nieprzewodzących w ich naturalnym stanie. Mikroskop Vega3 jest wyposażony w nowoczesny układ optyki elektronowej oparty na unikalnej czterosoczewkowej optyce Wide Field Optics™ z opatentowaną soczewką pośrednią. Ta cecha umożliwia wiele różnorodnych trybów obrazowania z cennymi możliwościami.
Podstawowe parametry i możliwości obrazowania |
|
Tryby pracy optyki elektronowej |
rozdzielczości (RESOLUTION), zwiększonej głębi ostrości (DEPTH), szerokiego pola widzenia (FIELD), maksymalnego pola widzenia (WIDE FIELD) analizy orientacji kryształu, ECP (Electron Channelling Pattern) |
Uzyskiwane powiększenie (regulowane płynnie) |
od 2.5 do 1000000 |
Rozdzielczość w trybie wysokiej próżni (detektor SE) |
3.0 nm przy 30 kV 8 nm przy 3 kV |
Rozdzielczość w trybie niskiej próżni (detektory BSE i LVSTD) |
3.5 nm przy 30 kV |
Maksymalne pole widzenia (WD – Working Distance) |
7.7 mm, przy WD = 10 mm 24 mm, przy WD = 30 mm |
Maksymalna wielkość zapisywanego obrazu |
8192 x 8192 pikseli |
Szybkość skanowania |
od 20 ns/piksel do 10 ms/piksel |
Detektory obrazu |
|
Detektor wtórnych elektronów (SE) |
scyntylacyjny YAG, w układzie Everharta-Thornleya (E-T) |
Detektor elektronów rozproszonych wstecznie (BSE) |
scyntylacyjny YAG, zmodyfikowany układ E-T, pierścieniowy, wsuwany |
Rozdzielczość detektora BSE w liczbie atomowej |
0,1 Z |
Detektor do pracy w trybie zmiennej (niskiej) próżni LVSTDTM |
scyntylacyjny YAG, w układzie Everharta-Thornleya |
Parametry elektryczne |
|
Napięcie przyspieszające wiązki (regulowane płynnie) |
200 V do 30 kV |
Prąd próbki |
od 1 pA do 2 A |
Układ próżniowy (dwustopniowy: pompa rotacyjna i turbomolekularna) |
|
Typowy czas uzyskania próżni roboczej po wymianie próbki |
3 min |
Próżnia robocza (wysoka) |
9 103 Pa |
Zakres regulacji ciśnienia N2 w trybie zmiennej próżni |
3 ÷ 500 Pa |
Komora pomiarowa LMU |
|
Ilość portów do instalacji akcesoriów |
11 |
Podgląd próbki |
kamera IR |
Stolik z regulacją 5. współrzędnych |
X, motoryzacja 80 mm (± 40 mm) Y, motoryzacja 60 mm (± 30 mm) Z, motoryzacja 47 mm Obrót, motoryzacja 360 Pochylenie, 70 ÷ 50 |
Maksymalne wymiary próbki |
średnica 150 mm, wysokość 60 ÷ 80 mm |
Maksymalna masa próbki |
8 kg |
Zintegrowane z mikroskopem spektrometry EDS i WDS pozwalają realizować pomiary w zakresie mikroanalizy rentgenowskiej.
System mikroanalizy rentgenowskiej typu EDS Oxford Instruments AZtecEnergy – Advanced.
System umożliwia analizę jakościową i ilościową składu chemicznego powierzchni obserwowanych w mikroskopie. System zawiera krzemowy detektor SDD typu X-act o powierzchni aktywnej 10 mm², niewymagający chłodzenia ciekłym azotem. Pozwala on uzyskać rozdzielczość energetyczną 130 eV dla linii Mn K i 60 eV dla linii C K. Zakres analizowanych pierwiastków rozciąga się od Be do Pu. Dokładność analizy ilościowej jest rzędu 0.1 ÷ 0.5 % wagowych.Układ elektroniczny i oprogramowanie AZTEC umożliwia analizę w punkcie, wzdłuż zadanej linii, uzyskiwanie map rozkładu pierwiastków, map ilościowych oraz analizy faz i automatycznej analizy obiektów na podstawie ich cech morfologicznych i składu chemicznego.
System mikroanalizy rentgenowskiej typu WDS Oxford Instruments INCA WAVE 500.
System umożliwiający analizę jakościową i ilościową składu chemicznego powierzchni obserwowanych w mikroskopie. Układ detekcyjny zawiera 4 kryształy: LiF, PET, TAP oraz LSM80N, pozwalające na analizę energii promieniowania rentgenowskiego w zakresie od 0.17 keV do 10.48 keV, oraz licznik przepływowy z mieszanką P10 jako gazem roboczym. Spektrometr wyposażony jest w koło Rowlanda o średnicy 210 mm. Zakres kątów 2 zawiera się od 33 do 135. Dokładność analizy ilościowej jest rzędu 0.1 ÷ 0.01 % wagowych. System zawiera oprogramowanie INCA firmy Oxford Instruments służące do integracji analiz EDX i WDX.
Zastosowania SEM/EDS i SEM/WDS
Materiałoznawstwo:
Charakteryzacja metali, ceramik, polimerów, kompozytów, pokryć, metalurgia, metalografia, analiza przełomów, procesy degradacji, analiza morfologiczna, analiza wtrąceń w stali, mikroanaliza, badanie tekstury, materiałów ferromagnetycznych itp.
Badania naukowe:
Mineralogia, geologia, paleontologia, archeologia, chemia, badania środowiskowe, analiza cząsteczkowa, fizyka stosowana, nanotechnologia, badanie nanourządzeń (nanoprototypów) itp.
Nauki przyrodnicze:
Botanika, parazytologia, farmaceutyka, histologia STEM, badanie implantów dentystycznych, itp.
Badania kryminalistyczne:
analiza śladów po wystrzałach, badanie pocisków i nabojów, porównywanie śladów narzędzi, analiza włosów, włókien, włókien tekstylnych, papieru, farb, tuszów, charakteryzacja wydruków, linii papilarnych oraz badanie fałszywych dokumentów, itp.
Inżynieria elektrotechniczna:
Sprawdzanie fotoogniw słonecznych, kontrola elementów mikroelektronicznych, wizualizacja złącz półprzewodnikowych, litografia, itp.