产品

蔡司GeminiSEM

FE-SEM满足亚纳米成像、分析和样品灵活性的高要求

蔡司GeminiSEM可助您轻松实现亚纳米级分辨率的成像。出色的成像和分析技术更使FE-SEM（场发射扫描电子显微镜）如虎添翼。我们采用创新的电子光学系统和全新样品仓设计，不仅操作更加简便，用途更加灵活多样，还可为您带来更高的图像质量。无需水浸物镜即可拍摄低于1 kV的亚纳米级图像。探索蔡司Gemini电子光学系统的三种设计：

分析测试平台的理想选择——蔡司GeminiSEM 360
实现高效分析——蔡司GeminiSEM 460
表面成像的新标准——蔡司GeminiSEM 560

GeminiSEM 360

GeminiSEM 360是用于您分析测试平台的理想设备，为材料和生命科学、工业领域提供了至臻的功能性。凭借其Gemini 1电子光学镜筒，GeminiSEM 360可为各种应用和样品类型提供高分辨率成像及分析。
高样品灵活性

出色的用户体验

杰出的拓展能力
查看产品优势
GeminiSEM 460

GeminiSEM 460专为应对要求严苛的分析任务设计，可实现高效分析和自动化的工作流程。在面对显微镜领域充满挑战的分析任务时，其Gemini 2镜筒能够助您一臂之力，成像与分析条件可无缝切换。
兼顾高分辨率和高电流

定制自动化工作流

为您带来更多可能性
查看产品优势
GeminiSEM 560

GeminiSEM 560全面提升表面灵敏度、无失真、高分辨率成像的标准，能够在低于1 kV的条件下轻松成像。它还引入了Gemini 3镜筒及全新的电子光学引擎Smart Autopilot，能在任何工作条件下达到该系列的高分辨率。
表面成像的新标准

整合专业知识

体验出色的衬度
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GeminiSEM 360

尽享表面敏感成像的优势并在低电压或高探针电流下实现信息收集。了解Inlens探测器、NanoVP、关联式成像查看或人工智能支持的图像分割优势。

_{图片说明：铈铁合金颗粒，Inlens EsB图像。}

更多信息

高样品灵活性

✔ GeminiSEM 360是用于分析测试平台的理想设备，为材料和生命科学、工业领域提供了至臻的功能性。

✔ 同名的Gemini 1电子光学设计提供表面灵敏的高分辨率图像，即使在低电压条件下仍具有出色的分辨率，并在高探针电流条件下提供快速成像。

✔ Inlens二次电子成像和背散射电子成像可同时收集高分辨率的表面形貌和复合成分衬度信息（对电子束敏感样品亦是如此）。

✔ 在低真空条件（即可变压力）下对绝缘样品进行成像时，无需牺牲Inlens衬度：NanoVP保证了出众功能，确保在不受荷电影响的情况下进行Inlens成像。

出色的用户体验

✔ GeminiSEM 360带来良好的用户体验：凭借其宽阔的观察视野和高度个性化的全新样品仓，即使在面对超大型样品时也能轻松检测。

✔ 通过蔡司ZEN Connect实现的关联式成像和关联显微技术，让您畅享无缝导航。

✔ 使用自动功能（如自动聚焦功能和智能探测器），轻松获得清晰图像。

✔ 几何对称设计的EDS端口和共面式EDS/EBSD几何结构，让您在执行高效成像和分析工作流程时更加游刃有余。

✔ 蔡司Predictive Service（预防性维护）可让您充分利用系统运行时间，尽享随时进行定期维护的优势。

使用ZEN Connect进行多模态实验，充分了解您的样品。（锂离子电池正极材料颗粒，SEM和拉曼叠加。）

杰出的拓展能力

✔ 系统可不断升级是保障您的投资的前提条件。因此，GeminiSEM 360也是蔡司ZEN core软件生态系统中的一员，让您能够畅享系统升级的便利。

✔ ZEN Connect可结合多模态和多尺度数据，ZEN Intellesis用于高级人工智能所支持的图像分割，ZEN的分析模块用于报告和分析分割的数据，ZEN数据存储让您可以通过连接实验室中不同设备采集的数据来集中管理项目。

✔ 作为APEER社区的成员，您可访问其他用户创建的工作流和脚本，从而远程帮助您解决难题。

✔ 由于提供明确的升级路径，系统可随新功能的发布得到进一步提升。

GeminiSEM 460

可从低电流-低电压工作条件无缝切换到高电流-高电压工作条件。通过原位加热和拉伸实验室来拓展您的应用范围。充分发挥其各项优势，如共面式EDS/EBSD配置、EDS数据的无阴影面分布和快速收集4000点/秒的EBSD图。

_{图片说明：钢，EBSD图}

更多信息

兼顾高分辨率和高电流

✔ GeminiSEM 460专为应对要求严苛的分析任务设计，可实现高效分析和自动化的工作流程。

✔ 快速执行高分辨率成像和分析：使用Gemini 2镜筒，从低束流-低电压工作条件无缝切换到高束流-高电压工作条件（或反之）。

✔ 同时，可使用多个探测器对任意样品进行全方位表征。

✔ 利用多功能样品仓进行高效分析，还可选择合适的分析探测器。

✔ 在全新的VP模式下，调高电流，获得计数率达4000点/秒的EBSD成像。

✔ 通过两个几何对称的EDS端口和共面式EDS/EBSD配置，可以检测化学组分和晶体取向，实现高速、无阴影的EDS/EBSD成像。

定制自动化工作流

✔ 由于拥有如此强大的分析能力，工作流程的自动化便显得至关重要。使用蔡司的Python脚本API，可创建并配置属于您的自动化实验流程。

✔ 根据您的个性化需求修改实验流程并量身定制想要的效果。

✔ 充分利用STEM断层扫描成像功能：将自动倾斜和旋转功能与特征跟踪功能有效结合，在将所有对齐的图像发送至专属三维重构软件后，可构建具有纳米级分辨率的三维断层成像。

✔ 若需要测试材料承受极限，蔡司会为您提供执行自动化原位加热和拉伸实验的实验平台，在实验过程中，可自动为您呈现材料在加热和拉伸下的情况，并实时绘制应力应变曲线。

为您带来更多可能性

✔ 以Gemini 2镜筒的设计为基础，在用于材料和生命科学领域时，超高可调电流密度条件下的分析能力显著提升，即使在低电压条件下亦是如此。

✔ 您可充分利用各种配件来升级系统。例如，不仅可以加入分析设备，还可使用原位实验设备、冷冻成像和纳米探针设备对多功能样品仓进行配置。存储器可让您连接到实验室中不同设备采集的数据，从而能够集中管理项目。

✔ 在使用设备期间，可随时轻松装配和升级各种配置。

✔ 所有GeminiSEM均加入了蔡司ZEN core生态系统，通过这项功能，您可访问ZEN Connect、ZEN Intellesis及ZEN的分析模块，帮助您生成报告和实现GxP工作流程。

GeminiSEM 560

探索表面成像新标准：Gemini 3镜筒搭载全新的电子光学引擎Smart Autopilot，使样品能够在低于1 kV、分辨率低于1 nm的条件下进行无漏磁成像，且无需样品台偏压或单色器，可在您的工作条件下达到理想效果。

_{图片说明：磁性FeMn纳米颗粒，立方体边长约为25 nm。GeminiSEM 560，1 kV，Inlens SE，观察视野565 nm。}

更多信息

低电压条件下不导电矿物颗粒表面的细节：GeminiSEM 560，在800V下，Inlens SE。

轻松实现1 kV以下成像

✔ Gemini 3镜筒在低于1 kV、分辨率低于1 nm的条件下进行无漏磁成像，且无需样品台偏压或单色器。其包含Nano-twin物镜和全新的电子光学引擎Smart Autopilot。

✔ 采用全新可变压力模式和探测系统可获得非导电物质的图像：在VP模式下，通过低光毒性样品交换舱后，将真空敏感样品放入样品仓，可确保在保留特征的同时快速获得结果。

✔ 利用带双EDS端口的全新大样品仓轻松分析精细样品。出色的探测器立体角确保您获得快速、无阴影的成像。

对CeO2纳米颗粒进行三维STEM断层扫描成像。GeminiSEM 560，aSTEM，明场，30 kV。 — 对CeO₂纳米颗粒进行三维STEM断层扫描成像。GeminiSEM 560，aSTEM，明场，30 kV。

整合专业知识

✔ 该系统的观察视野大大增加，从而可以轻松进行简便的样品导航。

✔ 对于要求极为严苛的样品，全新的电子光学引擎Smart Autopilot大幅提升了成像速度。其可以节省时间，让您无需进行耗时的对焦：此款引擎能够驱动电子光学系统，放大倍率范围从小于1倍到高达500,000倍，可全程进行自动对中、校准和聚焦。获得专利的全新视差自动聚焦也包含在内，全新的自动摆动功能为您在数秒之内提供清晰图像。

✔ Python脚本可在三维STEM断层扫描成像等自动化工作流中使用这些功能。

体验出色的衬度

✔ 在您设置的工作前提下找到最有效点意味着您已经选择了正确的参数组合，而实现理想图像的诀窍则是找到该参数组合。Gemini无漏磁技术及其全新的Gemini 3镜筒可为您呈现理想的参数组合，助您探索新信息。

✔ 样品上的磁场小于2 mT，能轻松实现磁畴衬度成像。采用可进行能量选择的Inlens背散射探测器可执行能量光谱成像，采用环形背散射探测器可执行电子环形光谱成像。

✔ 使用ZEN Connect将所有数据汇集在一起，细分并报告您的发现。

与Mario Hentschel博士的采访

Mario Hentschel博士

德国斯图加特大学第四物理研究所和应用量子技术中心的光学传感器研究。

客户推荐 Mario Hentschel博士洁净室和纳米结构设备主管，GeminiSEM 560的第一位用户。

“我们正在处理光学传感应用中的微结构和纳米结构，因此，以纳米级表征设备非常重要。这类应用要求电子显微镜具有高度的灵活性，而蔡司GeminiSEM 560为我们提供了极大的自由度和灵活性。我们甚至可以从极具挑战的样品（如高绝缘性聚合物）中获得高质量图像，这也说明了它受荷电的影响极小。因此，GeminiSEM 560必将成为推动我们研究的一种技术，我们相信其能够以非常灵活的方式为我们提供所需的技术支持。”

基本原理简介

FE-SEM专为高分辨率成像设计，性能的一个关键是其电子光学镜筒。Gemini是为实现任何样品的出色分辨率而特别设计的（尤其在低加速电压下），可实现完整高效的探测，且操作简单。
Gemini 1光学镜筒包含电子束推进器、Inlens探测器和Gemini物镜。

Gemini电子光学系统有以下三个主要特征：

● Gemini物镜的设计结合了静电场与电磁场，在大幅提升光学性能的同时大大降低了对样品的影响。如此也可实现对磁性材料等具有挑战性的样品的高品质成像。
● Gemini电子束推进器技术是一种集成光束减速器，确保了小尺寸的电子束斑和高信噪比。
● Gemini Inlens的探测设计原理通过同时探测二次电子（SE）和背散射电子（BSE），大幅缩短到图像的时间，确保了高效的信号探测。

针对您的应用，可以有以下优势：

✔ SEM电子束对准可长期保持稳定，改变探针电流和加速电压对系统几乎没有影响。
✔ 几乎无磁场泄露的光学系统可实现无失真高分辨率成像。
✔ 使用Inlens SE探测器，可通过真正的表面敏感性SE 1电子技术生成图像，从而只获得样品最顶层的信息。
✔ 使用Inlens EsB探测器的探测设计理念，在非常低的电压下获得真实的材料成分衬度。
充分利用快速分析

任何样品的全面表征都需要高性能的成像和分析，另外，如今的用户都希望设备易于设置和操作。Gemini 2光学系统能满足这些需求。
高分辨率成像与分析可无缝切换

● GeminiSEM 460配备具有双聚光镜的Gemini 2光学系统。
● 连续调整电子束的电流强度，同时优化束斑大小。
● 可在低束流的高分辨率成像与高束流的分析模式之间进行无缝切换。
● 在更改成像参数后无需进行校准，省时省力。

钢的EBSD图。

保持灵活，高效工作

✔ 保持灵活：使用高电子束能量密度在低束流和高束流下进行高分辨率成像和分析，不受您选择的电子束能量影响。
✔ 样品不会暴露于磁场中：实现大观察视野内的无失真EBSD图案和高分辨率成像。
✔ 样品倾斜转动时不影响电子光学系统的性能，磁性样品也能轻松成像。
✔ 选择适合样品的消荷电模式：局部电荷补偿、腔室内可变压力或NanoVP。
在低于1 kV条件下成像——整合专业知识

Gemini 3光学系统优化了低电压和极低电压下的分辨率并实现了衬度增强，确保从1 kV到30 kV的所有工作条件下成像效果可达高分辨率且包含两个彼此协同运作的组件：Nano-twin物镜和全新的电子光学引擎Smart Autopilot。此外，它还具有高分辨率电子枪模式和可选的样品台减速技术（Tandem decel）。

分辨率模式——让您看到更多细节

通过两种模式可获得SEM图像的更多细节和更多探测信号。在高分辨率电子枪模式下，电子束色差降低，从而实现了更小的束斑；在样品台减速技术模式下，为样品施加减速电压，从而可进一步提高1 kV以下的图像分辨率并增强背散射探测器的检测效率。
Nano-twin物镜的优势：

● 在低电压和超低电压下达到亚纳米级分辨率，实现更出色的信号探测效率。
● 与标准Gemini物镜相比，在低电压下的物镜像差降低了三倍，从而使样品上的磁场降低三倍，数量级为1 mT 。
● 优化几何结构和静电场及磁场分布。
● Inlens探测器在低电压成像条件下的信号得到增强。
● 这些特性提供了在低于1 kV的条件下完成亚纳米级成像的能力，而无需将样品浸入电磁场中。

对焦1秒后自动聚焦的准确度。

工作原理：

● Smart Autopilot优化了通过镜筒的电子轨迹，从而确保了在每个加速电压下尽可能高的分辨率。
● 该自动功能实现了在整个放大倍率范围内（从1倍到2,000,000倍）的无缝对准自由切换，并将观察视野增加了10倍，从而可以在单幅图像中对13 cm的物体成像。
● 32k×24k的图像存储分辨率与新的概览模式相结合，确保在超大观察视野内获得无拼接的像素密度。

Gemini技术原理介绍视频

Gemini 1

提供高样品灵活性

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Gemini 2

进行快速分析

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Gemini 3

为表面敏感成像设立新标准

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材料科学中的应用

典型任务与应用

无论是在大面积区域内还是在亚纳米分辨率下，均可轻松对真实世界样品进行成像和分析。
探索来自纳米科学、工程和能源材料或仿生材料、聚合物和催化剂等领域的应用实例。
了解GeminiSEM如何帮助您全面表征样品。

_{图片说明：结构化的金片，等离子体效应研究，GeminiSEM 560，BSD。图像由德国斯图加特大学提供。}

查看更多应用实例

纳米科学和纳米材料学

立方体边长约为25 nm。GeminiSEM 560，1 kV，Inlens SE，观察视野565 nm。

作为等离子体效应基础研究的一部分。GeminiSEM 560。Sci Adv 3, e1700721, 2017.

概览模式，超大观察视野，三枚欧元硬币。GeminiSEM 560。

消磁后的NdFeB样品的断裂表面，EDS面分布图。硼（绿色）的面分布图很容易与钕（粉红色）区分开来。GeminiSEM 460，在3 kV下使用环形背散射探测器，无偏压。

能源材料

在500次充电循环后，1 kV，Inlens SE探测器。

未喷镀聚合物电解质燃料电池的微孔层表面，碳纳米颗粒与粘合剂和直径<10 nm的铂纳米颗粒聚集在一起。

以1.8 kV的电压使用Inlens SE探测器对氧化铝基材进行成像以突出显示表面形貌。

工程材料

在原位拉伸载荷测试下，对不锈钢样品进行成像。使用AsB探测器，图像具有超高的衬度，并捕捉到原位拉伸过程中滑移带的形成，如拉伸前（左）和拉伸后（右）的图像所示。

不锈钢样品——原位拉伸载荷测试

在原位拉伸载荷测试下，对不锈钢样品进行成像。使用AsB探测器，图像具有超高的衬度，并捕捉到原位拉伸过程中滑移带的形成，如拉伸前（左）和拉伸后（右）的图像所示。

在1 kV着陆能量下用BSE探测器成像，无偏压（左）；在1 kV着陆能量下使用5 kV偏压（右），增强了材料成分衬度和清晰度。

纳米复合粉末

在1 kV着陆能量下用BSE探测器成像，无偏压（左）；在1 kV着陆能量下使用5 kV偏压（右），增强了材料成分衬度和清晰度。

使用喷砂进行表面处理后的图像。破碎的二氧化硅在左侧图像上显示出正电荷。相对于1 mm较近的工作距离（右），5 mm较远的工作距离（左）的图像具有更好的电位衬度。

不锈钢表面

使用喷砂进行表面处理后的图像。破碎的二氧化硅在左侧图像上显示出正电荷。相对于1 mm较近的工作距离（右），5 mm较远的工作距离（左）的图像具有更好的电位衬度。

仿生材料、聚合物和催化剂

明胶底座在富含甲醛的环境中稳定，从而导致纤维的化学反应形成交错。样品由德国弗劳恩霍夫材料与系统微结构研究所提供。

其表面结构对超疏水性能的润湿行为影响很大。样品由德国斯图加特弗劳恩霍夫界面工程与生物技术研究所提供。

聚合物焊接过程的失效分析：在可变压力下成像的破裂表面，助您深入了解两个附着的聚合物的附着力。

工业用显微镜解决方案

典型任务与应用

力学、光学或电子组件的失效分析
断裂分析和金相研究
表面、微观结构和器件表征
成分和相分布
确定杂质和夹杂物

_{图片说明：锂离子电池截面。}

查看更多应用实例

钢和电池

断裂表面——钢样品发生拉伸脆性失效

钢中夹杂物，Inlens SE 探测器，500 V

锂离子电池正极

高EHT下的aBSD探测器（此处为30 kV）以优异的分辨率和衬度显示了深层结构，如FinFET闸门、钨插塞和锡衬垫（插图）。

电子元件和半导体中的应用

典型任务与应用

构造分析和基准分析
被动电压衬度
亚表面分析
探针测量电学性能
TEM选址

_{图片说明：高EHT下的aBSD探测器（此处为30 kV）以优异的分辨率和衬度显示了深层结构，如FinFET闸门、钨插塞和锡衬垫（插图）。}

查看更多应用实例

电子束吸收电流（EBAC）

将探针与成像结合可解析更多性能。此处电子束吸收电流（EBAC）显示了电路与一个节点上探针尖端相连。

FinFET闸门

背散射图像显示了深层结构，如FinFET闸门、钨插塞和锡衬垫（插图），从而指导TEM工作流程的失效分析（aBSD探测器在30 kV下）。

SARS-CoV-2病毒，培养，灭活，负染色，GeminiSEM 560，aSTEM，高角度环形暗场/明场。样品由英国英格兰公共卫生局的M. Hannah提供。

生命科学中的应用

典型任务与应用

拓扑结构的表征
对敏感、非导电、除气或低衬度样品进行成像
细胞、组织等超微结构的高分辨率成像
进行超大面积成像，如连续切片或切面成像

_{图片说明：SARS-CoV-2病毒，培养，灭活，负染色，GeminiSEM 560，aSTEM，高角度环形暗场/明场。样品由英国英格兰公共卫生局的M. Hannah提供。}

查看更多应用实例

SARS-CoV-2病毒

SARS-CoV-2 病毒，培养，灭活，负染色，GeminiSEM 560，aSTEM，高角度环形暗场/明场。样品由英国英格兰公共卫生局的M. Hannah提供。

小鼠大脑

应用Tandem decel来增强图像衬度，使细胞组织在高分辨率下清晰可辨，小鼠大脑。样品由瑞士巴塞尔Friedrich Miescher研究所（FMI）的C. Genoud提供。

豆科根瘤

使用阵列断层扫描成像、连续切片成像或切面成像来进行大面积区域检查。豆科根瘤，使用蔡司Atlas 5成像，78个切片。

配件

碳膜上的ZnO纳米颗粒，反投影重构显示纳米颗粒的三维形态。

三维STEM断层扫描成像

现在，您可随心在FE-SEM上进行自动STEM断层扫描成像。一个使用API、用于自动采集STEM倾斜系列的脚本可执行优中心的旋转、载物台倾斜移动，以及自动聚焦和图像采集。此外，特征跟踪可补偿整个倾斜系列的偏移，并将两个图像之间的漂移保持在最小值约50 nm。STEM样品载具允许载物台倾斜60°、旋转180°，aSTEM探测器可涵盖所有需求。最后，来自高级重构工具包（ART）开发团队的三维重构软件利用该输出渲染出您样品的三维模型。

小鼠大脑神经元的三维重构。样品由瑞士洛桑大学的Christel Genoud提供 — 样品由瑞士洛桑大学的Christel Genoud提供

用于连续切面扫描电子显微镜的腔室内超薄切片机

用于对树脂包埋的生物样品进行大面积三维超微结构成像。蔡司Volutome覆盖了图像处理、图像分割和可视化，是一款包含软硬件的端到端解决方案。

了解更多关于蔡司Volutome的信息

将材料性能与蔡司FE-SEM原位实验室获取的微观结构相关联

集成解决方案的优势

在进行加热和拉伸实验时，可通过使用原位解决方案来拓展蔡司FE-SEM，对金属、合金、聚合物、塑料、复合材料以及陶瓷等材料进行深入研究。将力学拉伸或压缩载物台、加热单元和专用高温探测器与分析相结合。所有系统组件均通过安装于个人电脑上的统一软件控制，可实现无人值守的自动化材料测试。

请与我们联系，获取更多关于原位测试的信息

可视化和分析软件

蔡司推荐Dragonfly Pro

ORS Dragonfly Pro是一款用于高级分析和可视化处理的软件解决方案，适用于通过X射线、FIB-SEM、SEM和氦离子显微镜等各种技术采集的三维数据。ORS Dragonfly Pro仅由蔡司提供，为可视化和分析大型三维灰度数据提供一个直观、完整、可量身定制的工具包。您可用Dragonfly Pro对三维数据进行导航、注释以及创建包括视频在内的媒体文件，还可执行图像处理、图像分割和对象分析来量化结果。