日本電子 JEM-ARM300F2原子分辨率分析型電子顯微鏡

 JEM-ARM300F2原子分辨率分析型電子顯微鏡主要特點                                                                                                                                      

1.   FHP2 新型物鏡極靴  

保證超高空間分辨率觀察的同時，優(yōu)化FHP物鏡極靴的形狀以滿足大尺寸雙SDDs（158mm2）的需求，x射線有效檢測效率提高了兩倍以上，實現(xiàn)亞埃級分辨率的EDS元素面分析。

 JEM-ARM300F2原子分辨率分析型電子顯微鏡

2.    新型屏蔽體  

TEM柱采用箱式外殼，可減少溫度、氣流、噪聲等環(huán)境變化的影響，從而提高顯微鏡的穩(wěn)定性。

3.    ETA 校正器 & JEOL COSMO™  

快速準確的像差校正

4.    穩(wěn)定性提高  

CFEG采用小型SIP泵，快速提高真空度，提高了發(fā)射體附近的真空、發(fā)射電流、探針電流的穩(wěn)定性。其他改進也提高了顯微鏡的穩(wěn)定性和對各種干擾的抵抗力。

5.   OBF System (可選件) *

在新的成像方法“OBF STEM（最佳明場 STEM）”中，通過分段式 STEM 探測器獲取的原始圖像被用作相位圖像重建的來源，并使用專用的傅里葉濾波器來所恢復圖像的信噪比。這種有前景的方法即使在極低的電子劑量條件下也能實現(xiàn)重元素和輕元素的更高對比度。對于標準 ADF 和 ABF STEM 方法難以觀察的對電子束敏感的材料，也可以在廣泛的放大倍數(shù)范圍內以更高的對比度輕松進行分析。K. Ooe, T. Seki, et al., Ultramicroscopy 220, 113133 (2021)

6.   STEM 低劑量成像

包括金屬有機框架（MOFs）和沸石在內的對電子束敏感的材料需要降低電子劑量（通常，探針電流< 1.0 pA），同時保持輕元素框架的清晰原子對比度。對于此類低劑量實驗，OBF STEM 具有優(yōu)勢，能夠實現(xiàn)原子分辨率下的超高劑量效率 STEM 成像。

OBF STEM 圖像 MOF MIL-101（左）和 MFI 沸石（右）均在單次拍攝中獲得，右插圖中的 FFT 圖案也能觀察到 1 埃的高空間分辨率。此外，堆疊圖像平均（左插圖）證實了分辨率和對比度達到了很好的平衡。

左圖：Sample : MOF MIL-101

Instrument : JEM-ARM300F2，Accelerating Voltage : 300 kV，Convergence Semi-angle : 7 mrad，Probe current : < 0.15 pA，（Insets) FFT pattern and 50 frames averaged image

右圖：Sample : MFI Zeolite

Instrument : JEM-ARM300F2，Accelerating Voltage : 300 kV，Convergence Semi-angle : 16 mrad，Probe current : 0.5 pA，（Insets) FFT pattern

Sample courtesy of Prof. Zhenxia Zhao, Guangxi University

7.   高對比度輕元素成像

除了具有很高的劑量效率外，OBF STEM 在輕元素成像方面也具有優(yōu)勢。即使在較低的加速電壓下，也能實現(xiàn)輕元素的高對比度和高空間分辨率成像。

左圖：Sample : GaN [110]

Instrument : JEM-ARM200F，Accelerating Voltage : 60 kV，Convergence Semi-angle : 35 mrad

右圖：Sample : Graphene

Instrument : JEM-ARM200F，Accelerating Voltage : 60 kV，Convergence Semi-angle : 35 mrad

對于輕元素而言，更高的加速電壓能顯著提高其分辨率。

在復雜結構內部或沿高指數(shù)晶軸方向，每個原子列現(xiàn)在都能以深亞埃級的分辨率清晰分離。

在低劑量條件下，OBF STEM 的質量非常出色，在配備 Cs 校正器的電子顯微鏡的標準探針條件下，其質量還能進一步提升。

   EDS圖片集                                                                                                                                    

1.   Cerium(IV) Oxide nano particle(Mn-doped) @300kv,27pA（128*128像素）

2.   Silicon Nitritde@300kv, 33pA（256*256像素）

3.   MnAl-Garnet@300kv, 12pA（256*256像素）

4.  CaMg-Pyroxene@300kv（256*256像素）

5.  CaFe-Pyoxene/CaMg-Pyroxene@300kv（256*256像素）

6.  Pd/Pt Core-shell nano particle on carbon support@200kv, 12pA（128*128像素）

7.  Tungsten(IV) Sulfide@80kv, 30pA（256*256像素）