ZEISS GeminiSEM
FE-SEM répond aux exigences les plus strictes de l'imagerie sub-nanométrique, de l'analyse et de la flexibilité des échantillons
ZEISS GeminiSEM est synonyme d'imagerie sans difficultés à une résolution sub-nanométrique. Ces FE-SEM (microscope électronique à balayage à émission de champ) excellent tant dans l'imagerie que dans l'analyse. Des innovations dans l'optique électronique et une nouvelle conception de la chambre vous offrent une meilleure qualité d'image, une plus grande facilité d'utilisation et une flexibilité accrue. Prenez des images sub-nanométriques sous 1 kV sans lentille d'immersion. Découvrez trois conceptions uniques de l'optique électronique ZEISS Gemini.
GeminiSEM 360
Bénéficiez d'une imagerie sensible aux surfaces et collectez des informations à basse tension ou à un courant de sonde élevé. Découvrez les avantages de la détection Inlens, de NanoVP, de la visualisation contextuelle des images ou de la segmentation pilotée par IA.
Légende : Particule de ferrocérium, image Inlens EsB.
GeminiSEM 460
Passez sans difficultés d'une tâche à faible courant et faible kV à une tâche à fort courant et fort kV. Élargissez vos possibilités grâce à un laboratoire in situ de chauffage et de traction. Bénéficiez des avantages d'une configuration EDS/EBSD coplanaire, de cartographies sans ombre des données EDS et de la collecte rapide de cartes EBSD avec 4000 motifs/s.
Légende: acier, carte EBSD
GeminiSEM 560
Découvrez la nouvelle référence de l'imagerie surfacique : imagerie sans champ magnétique à une résolution inférieure à 1 nm et en dessous de 1 kV, aucun problème de polarisation de l'échantillon ou de monochromation, Gemini 3 et son nouveau moteur optique électronique Smart Autopilot, la détection du point optimal selon les conditions de travail – et bien plus encore.
Légende : Nanoparticules de FeMn magnétiques, longueur d'une arête d'un cube env. 25 nm. GeminiSEM 560, 1 kV, Inlens SE, champ d'observation 565 nm.
Entretien avec le Dr Mario Hentschel
Dr Mario Hentschel
Recherche sur les capteurs optiques à l'Université de Stuttgart, 4e Institut de physique et Centre de technologie quantique appliquée, Allemagne.
« Nous traitons des micro- et nanostructures pour la détection optique. Par conséquent, il est important pour nous de caractériser nos dispositifs à l'échelle nanométrique. Ces applications exigent une très grande flexibilité du microscope électronique. ZEISS GeminiSEM 560 offre un degré de liberté et d'adaptation étonnant. Nous obtenons des images de très haute qualité, même à partir d'échantillons très difficiles, tels que des polymères hautement isolants, présentant des effets minimes dus à la charge. GeminiSEM 560 sera donc certainement une technologie porteuse pour nos recherches, et nous pensons que cet instrument peut assumer ce rôle avec une souplesse remarquable. »
La technologie derrière l'optique électronique Gemini
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Ce que vous avez toujours voulu savoir sur les fondamentaux
Les MEB à émission de champ sont conçus pour l'imagerie à haute résolution. La clé des performances d'un MEB à émission de champ est sa colonne optique électronique. Gemini vise une excellente résolution pour n'importe quel échantillon, en particulier à de faibles tensions d'accélération, pour une détection complète et efficace, de même qu'une grande facilité d'utilisation.
L'optique Gemini se caractérise par trois composants principaux :
- ● La conception de l'objectif Gemini combine des champs électrostatique et magnétique afin de maximiser les performances optiques en réduisant au minimum l'influence des champs sur l'échantillon. Cette technique produit une excellente imagerie, même sur des échantillons difficiles tels que les matériaux magnétiques.
- ● La technologie de booster de faisceau Gemini, un ralentisseur de faisceau intégré, garantit des sondes de petite taille et des rapports signal sur bruit élevés.
- ● Le concept de détection de Gemini Inlens assure une détection efficace du signal en détectant les électrons secondaires (SE) et rétrodiffusés (BSE) en parallèle, ce qui minimise le temps d'apparition de l'image.
Pour vos applications, bénéficiez de :
- ✔ La stabilité à long terme de l'alignement du MEB et la façon dont il ajuste sans effort tous les paramètres du système, tels que le courant de la sonde et la tension d'accélération.
- ✔ Une imagerie haute résolution sans distorsion, même sur de larges champs d'observation, grâce à l'optique sans champ magnétique proche.
- ✔ L'obtention d'informations uniquement à partir de la couche supérieure de vos échantillons, grâce au détecteur Inlens SE qui produit des images à partir des électrons SE 1 réellement sensibles à la surface.
- ✔ Un véritable contraste du matériau à très basse tension grâce à la conception du détecteur Inlens EsB.
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Tirez parti de l'analyse rapide
La caractérisation complète d'un échantillon exige des performances en matière d'imagerie et d'analyse. De plus, les utilisateurs d'aujourd'hui s'attendent à ce que l'installation et la manipulation de l'instrument soient faciles. L'optique Gemini 2 répond à ces exigences.
Passez facilement de l'imagerie haute résolution au mode analytique
- ● GeminiSEM 460 est équipé de l'optique Gemini 2, avec un double condenseur.
- ● Ajustez le courant du faisceau en continu tout en maintenant la taille du spot optimisée.
- ● Passez en toute simplicité de l'imagerie haute résolution - à faible courant de faisceau - aux modes analytiques - à courant de faisceau élevé.
- ● Vous gagnez du temps et de l'énergie, car il n'est pas nécessaire de réaligner le faisceau après avoir modifié les paramètres d'imagerie.
Restez flexible et travaillez efficacement
- ✔ Restez flexible : utilisez la densité de courant de faisceau la plus élevée pour l'imagerie haute résolution et l'analyse à la fois à faible et à fort courant de faisceau, indépendamment de l'énergie de faisceau que vous sélectionnez.
- ✔ Votre échantillon ne sera pas exposé à un champ magnétique : obtenez des modèles EBSD sans distorsion et une imagerie haute résolution sur un large champ d'observation.
- ✔ Inclinez l'échantillon sans influencer les performances de l'optique électronique. Imager facilement même les échantillons magnétiques.
- ✔ Choisissez le mode de réduction de charge qui convient le mieux à votre échantillon : compensation de charge locale, pression variable dans la chambre ou NanoVP.
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Imagerie en dessous de 1 kV - Connaissances d'experts intégrées
Les optiques Gemini 3 sont optimisées pour des résolutions à basse et très basse tension et pour l'amélioration du contraste. Elles assurent une résolution maximale dans toutes les conditions de travail de 1 kV à 30 kV et se composent de deux éléments qui fonctionnent en synergie : la lentille Nano-twin et le Smart Autopilot, un nouveau moteur optique électronique. D'autres caractéristiques technologiques sont le mode haute résolution du canon et la décélération en tandem en option.
Modes de résolution – Voir plus de détails
Deux modes permettent d'obtenir davantage de détails et plus de signaux de détection pour les images issues de votre MEB. En mode haute résolution, la dispersion réduite de l'énergie du faisceau primaire minimise les d'aberrations chromatiques et permet ainsi des tailles de sonde encore plus petites. En mode de décélération en tandem, une tension de décélération est appliquée à l'échantillon. Utiliser cette fonction pour améliorer encore davantage la résolution au-dessous de 1 kV et renforcer l'efficacité de détection des détecteurs de rétrodiffusion à diode.
La lentille Nano-twin offre :
- ● Une résolution sub-nanométrique à basse et ultra-basse tension avec une excellente efficacité de détection du signal.
- ● Des aberrations de lentille trois fois plus faibles à faible kV par rapport à l'objectif Gemini standard - ce qui se traduit par un champ magnétique trois fois plus faible sur l'échantillon, de l'ordre de 1 mT.
- ● Géométrie et distributions des champs électrostatiques et magnétiques optimisées.
- ● Un signal amélioré du détecteur Inlens dans des conditions d'imagerie à basse tension.
- ● Ces caractéristiques permettent de réaliser une imagerie sub-nanométrique sous 1 kV sans immerger l'échantillon dans un champ électro-magnétique.
Principe de fonctionnement :
- ● Smart Autopilot optimise les trajectoires des électrons à travers la colonne, assurant ainsi la plus haute résolution possible à chaque tension d'accélération.
- ● Les autofonctions permettent une transition sans alignement sur toute la plage de grossissement de 1× à 2 000 000× et une augmentation de 10× dans le champ d'observation, ce qui permet de capturer l'image d'un objet de 13 cm en une seule image.
- ● La mémoire d'image de 32 k × 24 k, combinée au nouveau mode d'aperçu, garantit une densité de pixels sans jointure sur un champ d'observation inégalé
Vidéos d'explication sur la technologie Gemini
Application en sciences des matériaux
Tâches et applications typiques
- Réalisez l'imagerie et l'analyse d'échantillons réels sans efforts, sur de larges zones ou à une résolution sub-nanométrique.
- Découvrez des exemples dans le domaine des nanosciences, de l'ingénierie et des matériaux énergétiques, ou des matériaux biomimétiques, des polymères et des catalyseurs.
- Découvrez comment GeminiSEM caractérise les échantillons avec exhaustivité.
Légende : Plaquettes d'or structurées, recherche sur les effets plasmoniques, GeminiSEM 560, BSD. Image : avec l'aimable autorisation de l'Université de Stuttgart, Allemagne.
Solutions de microscopie pour l'industrie
Tâches et applications typiques
- Analyse des défauts de composants mécaniques, optiques ou électroniques
- Analyse des fractures et métallographie
- Caractérisation de surfaces, microstructures et dispositifs
- Distribution de la composition et des phases
- Détermination des impuretés et des inclusions
Légende : Coupe transversale d'une batterie lithium-ion.
Applications pour composants électroniques et semi-conducteurs
Tâches et applications typiques
- Analyse et évaluation comparative de la construction
- Contraste de tension passif
- Analyse en subsurface
- Mesure des propriétés électroniques par sondage
- Sélection du site TEM
Légende : Le détecteur aBSD à EHT élevée (ici, à 30 kV ) indique avec une résolution et un contraste exceptionnels des structures profondément enfouies telles que des gates FinFET, des bouchons de tungstène et des feuillards d'étain (encadré).
Application en sciences de la vie
Tâches et applications typiques
- Caractérisation de la topologie
- Imagerie d'échantillons sensibles, non-conducteurs, dégazés ou à faible contraste
- Visualisation de l'ultrastructure des cellules, des tissus, etc. à haute résolution
- Imagerie de très grandes surfaces telles que des coupes sériées ou des faces de blocs
Légende : Virus du SARS-CoV-2, culture, inactivé, coloré en négatif, GeminiSEM 560, aSTEM, HAADF/BF. Échantillon avec l'aimable autorisation de M. Hannah, agence publique Public Health England, Royaume-Uni.
Accessoires
Tomographie STEM 3D
La tomographie STEM automatisée sur un FE-SEM est maintenant mise à votre disposition. Un script pour l'acquisition automatisée d'une série d'inclinaisons STEM utilise l'API et effectue les mouvements compucentriques, de rotation et d'inclinaison de la platine, ainsi que l'autofocus et l'acquisition d'images. Le suivi des caractéristiques compense les décalages tout au long de la série d'inclinaison et maintient la dérive entre deux images à un minimum d'environ 50 nm. Le porte-échantillon STEM permet d'incliner la platine à 60° et d'effectuer une rotation de 180°, tandis que le détecteur aSTEM répond à toutes les exigences. Grâce à l'équipe de développement de l'ART (Advanced Reconstruction Toolkit), le logiciel de reconstitution 3D utilise ensuite cette sortie et restitue un modèle 3D de votre échantillon.
Ultramicrotome en chambre pour le MEB block face de série
Imagez en 3D et sur de grandes surfaces l'ultrastructure d'échantillons biologiques enrobés de résine. ZEISS Volutome est une solution de bout en bout comprenant l'équipement autant matériel que logiciel pour le traitement d'image, la segmentation et la visualisation.
Reliez la performance des matériaux à leur microstructure avec le laboratoire in situ pour ZEISS FE-SEM
Profitez d'une solution intégrée
Complétez votre ZEISS FE-SEM par une solution in situ pour les expériences de chauffage et de traction. Étudiez des matériaux tels que les métaux, les alliages, les polymères, les plastiques, les composites et les céramiques. Combinez une platine de traction ou de compression mécanique, une unité de chauffage, et des détecteurs haute température permettant des analyses. Contrôlez tous les composants du système à partir d'un seul PC grâce à un environnement logiciel unifié pour des tests de matériaux automatisés sans surveillance.
Logiciel de visualisation et d'analyse
ZEISS recommande Dragonfly Pro
ORS Dragonfly Pro est la solution logicielle d'analyse et de visualisation avancée pour vos données 3D acquises avec différentes technologies, notamment les rayons X, le FIB-SEM, le MEB et la microscopie à hélium ionisé. Disponible exclusivement chez ZEISS, ORS Dragonfly Pro propose une boîte à outils intuitive, complète et personnalisable pour visualiser et analyser de larges volumes de données 3D en niveaux de gris. À partir de vos données 3D, Dragonfly Pro permet la navigation, l'annotation ou encore la création de fichiers médias – y compris la production de vidéos. Effectuez un traitement d'image, une segmentation et une analyse d'objet pour quantifier vos résultats.