布鲁克纳米分析部
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德国布鲁克 电子显微镜分析仪 QUANTAX FlatQUAD


产品亮点:

1nm
空间分辨率

SEM 中的纳米级分辨率


>1.1sr
最 高固体角

固体角代表探测器采集样品产生的 X 射线的几何收集效率


2,400
kcps
高通量
比传统的 EDS 探测器快 4 倍


QUANTAX FlatQUAD - 突破传统 SDD 的极限

QUANTAX FlatQUAD 是基于革命性 XFlash® FlatQUAD 的 EDS 分析系统。这种环形四通道硅漂移探测器实验时位于SEM极靴和样品之间,在EDS测试中实现最 大固体角。QUANTAX FlatQUAD 与 ESPRIT 分析软件套件相结合,即使是对于最 困难的EDS样品,可以提供无与伦比的面分析性能。

  • 仅使用中等电流就可以进行极快的面分析表征

  • 可以在极低电流(<10pA)下对束流敏感材料进行分析,例如生物或半导体样品

  • 对具有粗糙表面的样品进行表征,有效避免阴影效应

  • 低kV 和高放大倍率下的纳米颗粒和纳米结构分析

  • SEM 中测量薄样品(如 TEM 薄片)和其他 X 射线产量低的样品的最 佳选择


最 大限度地提高您的效率

Bruker XFlash® FlatQUAD 探测器独特的环形设计以及它在 SEM 极片和样品之间的位置,可带来无与伦比的固体角,直接对应为更快的测量速度。QUANTAX FlatQUAD 与 ESPRIT 软件套件一起,提供理想的仪器软硬件,用于分析最 低电流才稳定的敏感样品或极为粗糙的样品。

XFlash® FlatQUAD还可以将您的 SEM 或 FIB 转换为低电压的 STEM,以更及时、更经济高效的方式实现最 高的空间和光谱分辨率。

如果要从电子透明样品中获得更多信息,比如晶体学信息,可以请将 XFlash® FlatQUAD与布鲁克 EBSD 改装的 TKD 探测器结合使用。


您的分析挑战是什么?


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由于荷电效应和电子束带来的损伤,基于 SEM 的非破坏性 EDS 分析非导电(自然)生命科学样品极其困难。此外,形貌图和由此产生的阴影效果会影响结果的质量。布鲁克 XFlash® FlatQUAD 专为克服这些限制而设计,如希腊雅典爱琴海附近的海胆样品(帕拉森特·利维杜斯)如当前示例所示。

图 1-3 显示了基于 SEM 的 EDS 面分析图,其中显示了海胆的各种细节。图1中,在右侧以绿松石显示脊柱管状,而左侧的绿色和绿松石铁铲状结构对应为微小的脊柱。在显微图的中心,单个沙粒是可辨别的红色。该图是在 6 kV 加速电压和低电流,使用环形 SDD(XFlash ® FlatQUAD ) 在高真空条件下采集的,无需任何样品制备(无碳涂层或抛光)。

这种独特的环形 EDS 探测器被放置在样品上方,就像 BSE 探测器一样。XFlash® FlatQUAD 具有极高的灵敏度,可在 X 射线产量情况下,最 大限度地减少样品的阴影效应,因此是面分析粗糙表面、束流敏感样品的完 美工具。而这样的样品通常就像某些生命科学样品一样。


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二硫化钼(MoS2)是一种工业上重要的材料,因为它是钼的主要矿石。它具有广泛的应用,例如汽车和机械加工的固体润滑剂,化学工业的催化剂,半导体工业的间接带隙材料。
EDS 光谱中具有强重叠峰的材料的解卷积和定量一直是分析方面的难点。MoS2中硫的 K 线与钼的 L 线具有强烈峰重叠。我们使用XFlash® FlatQUAD,布鲁克一种特殊的高性能EDS探测器获得MoS2的EDS点分析能谱(图1所示)。使用布鲁克的ESPRIT2分析软件对光谱进行解卷积和定量。ESPRIT强大的解卷积和拟合方法能够正确识别和拟合各个峰值的重叠情况(图 2,图 3)。能谱的无标样定量使Mo和S的原子浓度非常接近测量浓度。


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工程钢中铌元素分布图

铌(Nb)作为微合金工程中的添加剂被广泛研究。众所周知,在钢中添加铌可显著提高其硬度和耐腐蚀性,这使得含铌合金材料在航空航天、汽车和结构工程中被广泛使用。

在这里,我们介绍用布鲁克的XFlash® FlatQUAD探测器(图1)在10 kV加速电压条件下,以187.4 kcps的高计数率获得的铌微合金的EDS面分析。尽管加速电压和电流(912 pA)较低,依然可实现约350nm的有效空间分辨率(图4),这一点对于用EDS解决铌的精细结构至关重要。本应用示例使用布鲁克的 XFlash® FlatQUAD 探测器,将速度和分辨率与 EDS技术相结合。


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Cu(In, Ga)Se2是一种低成本、高效率的太阳能电池材料,目前已经市场化。了解CIGS太阳能电池中多层材料在不同过程条件下的化学成分,对于进一步提高太阳能广电转换效率至关重要。此处显示的是使用 XFlash® FlatQUAD EDS 探测器获得的 CIGS 太阳能电池的 FIB/TEM 的EDS 面分析图。


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Si/C 核/壳结构纳米颗粒的超高分辨率元素面分析

对于束流敏感样品(如 Si 纳米颗粒)的 EDS 分析,通常需要非常低的电流和/或非常短的测量时间。然而当需要高空间分辨率时,有必要使用低电压来降低电子与样品相互作用体积。对于传统的 EDS 测试而言,这种分析条件极具挑战性,因为低电压的 X 射线产率非常低,这就对应很长的测量时间。而长时间的测量,很可能因为束流引起的样品漂移而影响空间分辨率。

使用XFlash 和 FlatQUAD® EDS 测量则克服了这些限制。XFlash® FlatQUAD具有独特的探测几何构型,可对低 X 射线产量的材料实现高灵敏度检测,在低电流下提供高计数率。因此,XFlash® FlatQUAD EDS 是面分析束流敏感材料(即使具有粗糙表面)的的理想之选。

本示例提供硅纳米颗粒的高分辨率图(像素间距仅为 2 nm!测试参数为 5 kV、520 pA 和 377 s 采集时间,使用 XFlash FlatQUAD 进行表征)。结果表明,这些纳米颗粒的结构为硅核(绿色)和碳壳(红色)。

Data courtesy:S.Rades et al., Royal Society of Chemistry Advances, 2014, 4, 49577



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