蔡司掃描電鏡EVO18是一臺(tái)能分辨應(yīng)用的掃描電子顯微鏡。系統(tǒng)采用多接口的樣品室和物鏡設(shè)計(jì)，提供真空成像功能，可對(duì)各種材料表面作分析。并四芄皇迪諼射線分析條件，樣品臺(tái)為五軸控制。標(biāo)準(zhǔn)的無油渦輪分子泵滿足快速的樣品更換和成像分析。

蔡司電鏡技術(shù)

電子光學(xué)前身為LEO品牌，更早則是Cambridge和ZEISS。1965年推出“商業(yè)化“掃描電鏡；1985年才推出數(shù)字化掃描電鏡。其電子光學(xué)產(chǎn)品包括鎢燈絲掃描電鏡、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡、同步雙束顯微鏡(FIB and SEM)、透射電子顯微鏡等。

1.束流穩(wěn)定，與電子探針相似

蔡司的掃描電鏡配有自動(dòng)法拉第籠。它安裝在掃描電鏡的鏡筒內(nèi)，由氣動(dòng)控制其進(jìn)出，用以直接測(cè)量電子束流。鏡筒內(nèi)還含有閉環(huán)反s控制系統(tǒng)，以便對(duì)電子束流進(jìn)行精確控制。其電子束流的穩(wěn)定度優(yōu)于0.2%/h，接近電子探針的水平。此外，束流穩(wěn)定，能進(jìn)行能譜分析，特別是波譜儀的分析工作(如果將來購買的話)。

2.Optibeam透鏡：-----五種觀察模式的電子光學(xué)系統(tǒng)

其掃描電鏡具有電子光學(xué)系統(tǒng)，在電子束對(duì)中、消像散、調(diào)焦等方面獨(dú)具特色。蔡司掃描電鏡的每個(gè)鏡筒均獨(dú)立供電所以可提供五種觀察模式：分辨率模式、大景深模式、廣角模式、分析模式，魚眼模式。分辨率模式有利于高分辨率圖像的觀察；大景深模式有利于非常粗糙樣品和 斜面樣品的觀察；ZEISS束流很大可以到5uA,所以景深度高。廣角模式使得觀察的范圍很大，最小放大倍數(shù)僅為五倍；而分析模式用于能譜波譜分析。魚眼模式可同時(shí)觀察九樁樣品座的全貌。 

3．設(shè)計(jì)優(yōu)化無需復(fù)雜附件

ZEISS EVO系列已經(jīng)不需要冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)的需求與E-beam的使用率有關(guān),如果利用率低耗散會(huì)較大需要冷卻,Zeiss對(duì)電子束利用率很高耗散很少4以不需要冷卻.而且本身電子束耗散大的話對(duì)Column也是一種損耗,會(huì)影響儀器壽命.所以Zeiss可以減少這些對(duì)儀器的不必要的損耗.所以也不需要空壓機(jī)等附件，使用方便。其他廠家都需要空壓機(jī)與冷卻系統(tǒng)。 

4．低真空技術(shù)

卓越4低真空二次電子探頭解決了不導(dǎo)電樣品在不做導(dǎo)電處理的情況下在低真空環(huán)境下的二次電子像問題。目前在低真空環(huán)境下普遍使用背散射電子探頭來獲取圖像，但是背散射電子信號(hào)并不能很真實(shí)的反映樣品表面的形貌信息，所以能夠直接用二次電子信號(hào)成像是低真空二次電子探頭在反映樣4表面形貌信息時(shí)優(yōu)勢(shì)。

ZEISS具備低真空技術(shù)。ZEISS的低真空技術(shù)可以做到400Pa,超低真空（環(huán)掃）可達(dá)3000 Pa，對(duì)一般的非導(dǎo)體比如陶瓷,塑料,頭發(fā)等可以直接觀察,而且可以對(duì)含有水分的生物樣品比如豬腦, 細(xì)胞, 植物, 微生物也可以直接觀察, 但FEI,日本電子和日立的低真空只是到270Pa,對(duì)含有水分等動(dòng)植物樣品都不可以直接做。

5.BeamSleeve技術(shù)

Zeiss獨(dú)有Beamsleeve（電子束套管）的設(shè),（如下圖）縮小了電子束與樣品的氣體路徑長度（可低到1mm），極大的將電子束與樣品室內(nèi)的荷電補(bǔ)償氣體隔離開來，使得在低加速電壓時(shí)，電子槍的虛擬電子源在光軸上的移動(dòng)距離小，避免低電壓下電子束斑在樣品表面上的大范圍離焦，保證在低電壓和低真空條件下提供高分辨率的銳利圖像，同時(shí)電子束能量沒有缺失和擴(kuò)散確保能譜分析的準(zhǔn)確。Beamsleeve（電子束套管）還起到了隔斷樣品室的低真空與Column的高真空保護(hù)了Column不受污染,所以ZEISS的EVO系列幾乎不需要去清洗Column，同時(shí)因?yàn)槠鋬x器的設(shè)計(jì)aperture（光闌）很難堵也是十幾年都不需要更換（至今ZEISS大陸的鎢燈絲的用戶還沒有更換過aperture（光闌）的歷史）。 

6.  X射線分析工作距離：

ZEISS的電鏡能譜儀的分析工作距離可以低到8.5mm 一般能譜儀的分辨率都是用專門的樣品吸附在能譜儀的探頭上(如下圖左側(cè)探頭)測(cè)的,實(shí)際使用樣品與能譜儀的探頭具有長工作距離,所以實(shí)際使用是達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的分辨率, 而ZEISS的做工可以使能譜儀低到8.5m，所以能譜儀可以達(dá)到高分辨率. 另一方面因?yàn)橐话鉙E的成像如果上千倍工作距離是5-9mm,而8.5也在5-9mm之間所以客戶可以一邊做SE的成像一邊做EDS元素分析,使用非常方便.而其他家的能譜分析距離都是10mm,12mm, 所以在做完SE成像一定要調(diào)整樣品臺(tái)等, 而且需要重新聚焦等工作, 而ZEISS不需要調(diào)來調(diào)去,直接SE拍完直接用能譜電腦進(jìn)行分析,使用非常方便.

7.  EBSD的幾何共面：

在EVO儀器中，鏡筒的電子光學(xué)光軸，EBSD攝像機(jī)，EDS探測(cè)器和試樣的傾斜方向均處于同一平面。這種幾何上的共面設(shè)計(jì)適合于EBSD研究，還可同時(shí)進(jìn)行能譜分析。而其他廠家的背散射衍射和能譜只能分開做。

8.  制造工藝

ZEISS的電鏡做工方面非常精密，比如其樣品室是近似于橢圓形的是因?yàn)槠涫怯烧麄€(gè)物體掏空做成的，所以其抗磁，防震，抗躁聲的效果比較好。所以其儀器性能可以做的比較好. 整臺(tái)設(shè)備的電器部分只有四塊電路板組成，故障率低，方便維護(hù)。 

9. 超大樣品室和樣品臺(tái)

樣品臺(tái)的尺寸是決定其檔次和價(jià)格的重要因素。蔡司掃描電鏡的樣品室超大，采用氣囊式減震系統(tǒng)， 接口升級(jí)空間大，數(shù)量達(dá)11個(gè)，為以后安裝各種附件提供了方便。樣品臺(tái)移動(dòng)范圍大，X，Y，Z分別為125mm,125mm,50mm。便于多樣品觀察，同時(shí) 升級(jí)為用于原位觀察的高溫?zé)崤_(tái)電鏡。 

10、數(shù)碼控制裝置

蔡司的馬達(dá)樣品臺(tái)由于配備數(shù)碼控制裝置，在X、Y和Z，R,T五軸方向是的馬達(dá)臺(tái)，移動(dòng)精度為90納米。而其定位精度即可達(dá)到2微米。當(dāng)結(jié)合能譜儀在大范圍內(nèi)進(jìn)行特征物的 索并最后判定特征時(shí)，需要絕對(duì)精確的遠(yuǎn)程回位，此功 能非常有用。 

11.創(chuàng)新的控制理念：

蔡司獨(dú)創(chuàng)的多功能控制鍵盤將電鏡復(fù)雜的操作全部集成到一個(gè)多功能鍵盤上，可實(shí)現(xiàn)電鏡功能的全部調(diào)節(jié)，大大提高工作效率。

蔡司掃描電鏡EVO18主要參數(shù)：

光學(xué)系統(tǒng)

1.1、光源：鎢燈絲。預(yù)對(duì)中式燈絲，燈絲具有自動(dòng)加熱、自動(dòng)對(duì)中功能。

1.2、聚焦：具有手動(dòng)及自動(dòng)聚焦功能。

1.3d光闌：三級(jí)可調(diào)物鏡光闌。

1.3、加速電壓：200V－30kV，10V步進(jìn)連續(xù)可調(diào)。

1.4、圖像電平移：±50μm。

1.5、放大倍數(shù)：5×~1000,000×，連續(xù)可調(diào)。

1.6、分辨率：高真空二次電子像＜3.0nm（30kV）；

                     低真空背散射電子像＜4.0nm（30kV）。

1.7、探針電流范圍：0.5 pA~5 μA，連續(xù)可調(diào)。

1.8、聚焦工作距離：2mm~145mm。

1.9、電子束氣體路徑長n：＜2mm。

2、真空系統(tǒng)

2.1、真空泵系統(tǒng)：渦輪分子泵+機(jī)械泵，不需要冷卻水。

2.2、真空度：最高真空度：優(yōu)于0.1mPa；

低真空壓力范圍：10Pa~400Pa。

2.3、在低真空條件下，保持8.5的工作距離，并且可以做能譜分析。

3、樣品系統(tǒng)

3.1、樣品室內(nèi)部尺寸：φ365mm×275mm。

3.2  可放置的最大樣品尺寸：直徑250mm，高度145mm

3.3、最大允許樣品重量：不小于5kg。

3.4、樣品臺(tái)移動(dòng)方式：五軸馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。

3.5、樣品臺(tái)移動(dòng)范圍：X 125mm, Y 125mm, Z 50mm,0°~+90°傾斜，360°旋轉(zhuǎn) 。

3.6、樣品臺(tái)移動(dòng)精度：重復(fù)性<2 μm；最小步長90nm；漂移<40nm/6min?/div>

3.7、樣品臺(tái)具有接觸報(bào)警與自動(dòng)停止功能。

3.8、具備樣品位置感知功能。

注：如配熱臺(tái)樣品臺(tái)XY軸移動(dòng)范圍必須大于100MM

4、 探測(cè)器系統(tǒng)

4.1、具備高真空二次電子探測(cè)器。

4.2、具備低真空二次電子探測(cè)器。（選配）

4.3、具備背散射電子探測(cè)器。

4.4、具備X射線能譜儀接口。

4.5、探測(cè)器成像模式：同時(shí)對(duì)二次電子和背散射電子成像，并可在一種圖像中任意位置顯示另外一種圖像。

4.6、掃描方式：全屏、選區(qū)、定點(diǎn)、線掃描、線輪廓、掃描旋轉(zhuǎn)、傾斜補(bǔ)償。

4.7、整機(jī)系統(tǒng)控制要求獨(dú)立控制單元，為檢修提供方便。

圖像解析度： 3072x 2304  掃描點(diǎn)陣

操作系統(tǒng)： WindowsXP 以及簡(jiǎn)單友好的SmartSEM掃描電鏡操作控樅砑?/div>

顯示器：19" TFT

5、牛津電制冷X射線能譜儀Inca X-Act

5.1、探測(cè)器制冷方式：電制冷型。

5.2、探測(cè)器：硅漂移探頭。

5.3、有效探測(cè)面積： 10mm2。

5.3、20,000cps時(shí)的能量辨率：Mn Ka：≤129eV

F  Ka：≤66eV

C  Ka：≤56eV

6.4、元素探測(cè)范圍：Be（4）~Pu（94）

6.5、最大輸入計(jì)數(shù)：>750,000cps