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仪器介绍 | GU-AI9000离子减薄仪

时间:2024-02-26      阅读:153

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对于许多材料,想观察其内部结构就需要使用到透射电子显微镜,但由于透射电镜对样品厚度的限制,绝大部分的材料样品都不能直接放到透射电镜进行观察拍摄。因此样品在进行透射电镜拍摄前需要进行前处理,使其变薄至200 nm以下,目前常用的方法有凹坑法、化学腐蚀法、超薄切片法和离子减薄法。

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凹坑法


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化学腐蚀法


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超薄切片法


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离子减薄法


不同的方法适用于不同的样品,凹坑法和化学腐蚀法会在不同程度上对样品有着破坏的弊端,超薄切片在一些脆性材料面前就显得不那么适用,并且在经济上也价格更加高昂,而离子减薄法基本能适用于各类样品且操作便捷,离子减薄过后的样品可以直接上透射电镜进行观察拍摄。


离子减薄


离子减薄仪是透射电镜样品制备流程中重要的微纳加工仪器,可将大部分金属、陶瓷、涂镀层等材料加工成厚度小于200 nm的薄片。它由显微镜、CCD摄像头 (或数码相机)、样品仓及真空泵、离子枪等部分组成。它的工作原理是由电场将氩气电离形成氩离子后通过离子枪打出,轰击样品表面,使样品表面的颗粒脱落从而达到减薄的目的。减薄过程通常是双面减薄,有助于获得更均匀的薄区且效率更高。

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双面减薄示意图

鼎竑GU-AI9000离子减薄仪有着它的优势,首先它具有无磁聚集离子源,不会使磁性碎屑吸附在样品表面,离子束斑大、离子枪易维护。并且双离子源可独立控制,能量范围广,适合各类样品,同时具备高能量(快速制样)和低能量(精细修复)的功能。其次它的减薄功能十分强大,同时具有快速、薄区大和自动终止等特点。并且它的真空及制冷系统也在同类设备中有优势,使用了内置双泵(浦发隔膜泵和莱宝涡轮分子泵),不占用多余空间,同时具有半导体冷台制冷,无需液氮也可到达-30℃。

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鼎竑GU-AI9000离子减薄仪


应用案例

01
单晶硅片减薄


硅片在电子电器行业使用广泛,但硅片属于脆性样品,使用其他方法较难制样,使用GU-AI9000离子减薄仪可有效快速减薄样品。




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单晶硅片明暗场衬度图像

02
碳化物-钴硬质合金


这类硬质合金在汽车、航空等领域应用广泛,但它具有强度大、硬度高等特点不易制样,在减薄过程中既要快速又要保持减薄薄区可观察,使用GU-AI9000离子减薄仪可以解决这类样品制备问题。




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碳化物-钴硬质合金明暗场图像

03
紫铜


这类样品属于较易制备样品,在各类行业都应用广泛。




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紫铜明暗场位错图像

04
铝合金


铝合金在电器等行业应用广泛,且这类样品较易制备。




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铝合金明暗场位错图像


鼎竑GU-AI9000具有无磁聚集离子源、破孔自动终止等技术优势,可满足电镜制样前处理需求,是专为上透射电镜的材料样品进行处理的离子减薄仪。



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