Helios 5 Hydra – Kính hiển vi ion hội tụ kết hợp điện tử quét (FIB-SEM)

PFIB SEM với nhiều loại ion để chuẩn bị mẫu 3D EM và TEM.

Thermo Scientific Helios 5 Hydra DualBeam là một công cụ đa ứng dụng linh hoạt có bốn loại ion khác nhau (argon, nitơ, oxy và xenon), cho phép bạn chọn các ion mang lại kết quả tốt nhất cho các mẫu bao gồm kim loại, pin , vật liệu tổng hợp sợi và mô sinh học . Kết quả tối ưu bắt đầu từ việc chuẩn bị mẫu cho dù bạn đang thực hiện chuẩn bị mẫu bằng kính hiển vi điện tử quét (STEM) và  kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM), mô tả đặc tính vật liệu 3D, kính hiển vi điện tử thể tích hay chụp cắt lớp lạnh tế bào .

Có thể dễ dàng chuyển đổi giữa argon, nitơ, oxy và xenon trong vòng chưa đầy 10 phút mà không làm giảm hiệu suất. Tính linh hoạt chưa từng có này mở rộng đáng kể không gian ứng dụng tiềm năng của PFIB và cho phép nghiên cứu tương tác ion-mẫu để tối ưu hóa các trường hợp sử dụng hiện có.

Helios 5 Hydra DualBeam kết hợp Cột plasma FIB (PFIB) đa loại ion mới, cải tiến với Cột Thermo Scientific Elstar UC+ SEM đơn sắc để mang lại hiệu suất chùm tia ion và electron tập trung tiên tiến. Phần mềm trực quan, mức độ tự động hóa và tính dễ sử dụng cho phép quan sát và phân tích khối lượng dưới bề mặt có liên quan.

Nhiều tùy chọn ion cho kết quả PFIB được tối ưu hóa

Helios 5 Hydra DualBeam là thiết bị tất cả trong một với cột PFIB đa loại ion độc đáo với bốn loại ion (Xe, Ar, O, N) được sử dụng làm chùm tia chính với công nghệ được cấp bằng sáng chế, tự động, nhanh chóng và khả năng chuyển đổi dễ dàng (<10 phút). Helios 5 Hydra PFIB không chứa Ga-ion, rất quan trọng đối với các mẫu nhạy như vật liệu chứa nhôm. Các tùy chọn nhiều ion không yêu cầu các phụ kiện phức tạp để cải thiện chất lượng mặt cắt (ví dụ: giảm thiểu màn phay).

Phay nhanh để chụp cắt lớp 3D đa phương thức khối lượng lớn

Đặc tính dưới bề mặt hoặc ba chiều thường được yêu cầu để hiểu rõ hơn về đặc tính vật liệu. Trong nhiều trường hợp, cần có thể tích lớn mà các thiết bị Ga+ FIB thông thường không thể tiếp cận được để thu được kết quả đại diện và phù hợp. Hiệu suất dòng điện cao của Helios 5 Hydra PFIB với Phần mềm Thermo Scientific Auto Slice & View tùy chọn cho phép thu thập hoàn toàn tự động các bộ dữ liệu 3D khối lượng lớn theo nhiều phương thức. Điều này bao gồm hình ảnh điện tử tán xạ ngược (BSE) để có độ tương phản vật liệu tối đa, quang phổ tán sắc năng lượng (EDS) để biết thông tin về thành phần và nhiễu xạ tán xạ ngược điện tử (EBSD) để biết thông tin về tinh thể.

Hình ảnh 3D ở nhiệt độ đông lạnh

Helios 5 Hydra DualBeam có thể được trang bị một giai đoạn đông lạnh tùy chọn, có thể được sử dụng để chuẩn bị các tấm cryo-lamellae chuyên dụng với AutoTEM Cryo hoặc tạo ảnh thể tích lạnh bằng Auto Slice & View Software . Với Cột Elstar SEM, có thể đạt được độ tương phản tuyệt vời để khám phá các chi tiết tế bào phụ trên các mẫu đông lạnh và  đông lạnh áp suất cao. Không cần nhuộm màu.

Chuẩn bị lamellae bằng phần mềm AutoTEM

Việc chuẩn bị mẫu chất lượng cao là rất quan trọng để phân tích vật liệu có độ phân giải cao thành công bằng STEM hoặc TEM. Đây cũng được coi là một trong những nhiệm vụ khó khăn và tốn thời gian nhất trong các phòng thí nghiệm mô tả đặc tính vật liệu. Các phương pháp thông thường được sử dụng để chuẩn bị các mẫu siêu mỏng cần thiết cho S/TEM thường chậm và có thể cần nhiều giờ, thậm chí nhiều ngày nỗ lực của nhân viên được đào tạo chuyên sâu. Điều này còn phức tạp hơn bởi sự đa dạng của các tài liệu và nhu cầu về thông tin cụ thể của địa điểm. FIB plasma, kết hợp với Phần mềm AutoTEM tùy chọn , giải quyết nhiều thách thức này.

Kính hiển vi điện tử cắt nối tiếp với phần mềm Auto Slice & View

Kết hợp với Phần mềm cắt & xem tự động tùy chọn, Helios Hydra DualBeam cung cấp thông lượng cao và thu thập dữ liệu 3D hoàn toàn tự động, ngay cả ở nhiệt độ đông lạnh. Điều này tự động hóa việc thu thập hình ảnh khối lượng theo ngữ cảnh.

Máy nghiền kéo sợi PFIB để phay và tạo ảnh phẳng lớn

Phương pháp Spin Mill tùy chọn trên Helios 5 Hydra DualBeam cung cấp khả năng phay phẳng diện tích lớn với đường kính lên tới 1 mm và khả năng chụp ảnh các khu vực lớn trong mặt phẳng nằm ngang để làm mòn bề mặt hoặc mô tả đặc tính 3D. Quy trình Spin Mill hoàn toàn tự động và dễ cài đặt bằng Phần mềm Auto Slice & View. Có thể chọn nhiều khu vực để thu nhận hình ảnh trong một thử nghiệm Spin Mill. Mỗi khu vực quan tâm có thể được chụp ảnh ở các cài đặt hình ảnh khác nhau dựa trên tính đặc hiệu của thử nghiệm.

Hệ thống tương quan kính hiển vi ánh sáng huỳnh quang (iFLM)

Hệ thống tương quan iFLM tùy chọn là kính hiển vi ánh sáng tích hợp để chụp ảnh tương quan lạnh bên trong buồng chân không cao Helios 5 Hydra PFIB cho phép bạn kết hợp hình ảnh huỳnh quang và phay ion trong một kính hiển vi cryo-DualBeam duy nhất.

Kiểm soát quá trình bằng kính hiển vi điện tử

Ngành công nghiệp hiện đại đòi hỏi năng suất cao với chất lượng vượt trội, sự cân bằng được duy trì thông qua kiểm soát quy trình mạnh mẽ. Các công cụ SEM và TEM với phần mềm tự động hóa chuyên dụng cung cấp thông tin nhanh chóng, đa quy mô để theo dõi và cải tiến quy trình.

Kiểm soát chất lượng và phân tích lỗi

Kiểm soát và đảm bảo chất lượng là rất cần thiết trong ngành công nghiệp hiện đại. Thermo Fisher cung cấp một loạt các công cụ EM và quang phổ để phân tích lỗi ở nhiều quy mô và đa phương thức, cho phép đưa ra các quyết định đáng tin cậy và sáng suốt để kiểm soát và cải tiến quy trình.

Nghiên cứu vật liệu cơ bản

Các vật liệu mới được nghiên cứu ở quy mô ngày càng nhỏ hơn để kiểm soát tối đa các tính chất vật lý và hóa học của chúng. Kính hiển vi điện tử cung cấp cho các nhà nghiên cứu cái nhìn sâu sắc về nhiều đặc tính vật liệu ở quy mô vi mô đến nano.

Chụp cắt lớp lạnh

Chụp cắt lớp điện tử lạnh (cryo-ET) cung cấp cả thông tin cấu trúc về từng protein cũng như sự sắp xếp không gian của chúng trong tế bào. Điều này làm cho nó trở thành một kỹ thuật thực sự độc đáo và cũng giải thích tại sao phương pháp này lại có tiềm năng to lớn như vậy đối với sinh học tế bào. Cryo-ET có thể thu hẹp khoảng cách giữa kính hiển vi ánh sáng và các kỹ thuật có độ phân giải gần nguyên tử như phân tích hạt đơn.

Hiển vi điện tử tạo ảnh 3D (Volume EM)

Giải pháp Volume EM cho phép bạn quan sát cách các mô, tế bào và bào quan phản ứng với bệnh tật hoặc các phương pháp thí nghiệm khác nhau. Phần mềm và kính hiển vi Volume EM cung cấp các giải pháp tích hợp cho kính hiển vi điện tử và ánh sáng tương quan, nhiều nguồn ion plasma, phay FIB SEM nối tiếp tự động trên diện rộng (lên đến 1 mm với Spin Mill), nhiệt độ phòng và vận hành đông lạnh. Để nhanh chóng thu được kết quả hữu ích từ hình ảnh Volume EM, giải pháp phần mềm phân tích cung cấp khả năng phân tích định lượng và trực quan hóa cho các chuyên gia không xử lý hình ảnh từ một môi trường phần mềm duy nhất.

Đặc tính vật liệu 3D

Việc phát triển vật liệu thường đòi hỏi phải mô tả đặc tính 3D ở nhiều quy mô. Thiết bị DualBeam cho phép phân chia hàng loạt khối lượng lớn và tạo ảnh SEM tiếp theo ở quy mô nanomet, có thể được xử lý thành bản tái tạo 3D chất lượng cao của mẫu.

Chuẩn bị mẫu (S)TEM

Kính hiển vi DualBeam cho phép chuẩn bị các mẫu siêu mỏng, chất lượng cao để phân tích (S)TEM. Nhờ tự động hóa nâng cao, người dùng ở mọi cấp độ kinh nghiệm đều có thể đạt được kết quả tối ưu nhất đối với nhiều loại vật liệu.

Chuẩn bị mẫu APT

Chụp cắt lớp (APT) cung cấp phân tích thành phần 3D với độ phân giải nguyên tử của các vật liệu. Ion hội tụ (FIB) là một kỹ thuật cần thiết để chuẩn bị mẫu chất lượng cao, có định hướng và định vị cụ thể cho việc đặc điểm hóa của APT.

Mặt cắt ngang

Mặt cắt ngang cung cấp thêm thông tin chi tiết bằng cách tiết lộ cấu trúc dưới bề mặt. Thiết bị DualBeam ion hội tụ tối ưu cho mặt cắt ngang chất lượng cao. Với tính năng tự động hóa, có thể xử lý mẫu với năng suất cao không cần giám sát.

Thử nghiệm in situ

Cần phải quan sát trực tiếp, theo thời gian thực các thay đổi cấu trúc vi mô bằng kính hiển vi điện tử để hiểu các nguyên tắc cơ bản của các quá trình động như kết tinh lại, phát triển hạt và chuyển pha trong quá trình gia nhiệt, làm lạnh và thấm ướt

Phân tích đa quy mô

Các vật liệu mới phải được phân tích ở độ phân giải cao hơn trong khi vẫn giữ được lượng lớn hơn của mẫu. Phân tích đa quy mô cho phép tương quan giữa các công cụ và phương thức hình ảnh khác nhau như X-quang microCT, DualBeam, Laser PFIB, SEM và TEM.