作者:泽任科技/动物解剖器械/发布日期:2026.03.23/阅读量:150
针对做电镜的同行而言,都明白这样一个情况,那就是当你有着想要查看样品侧壁形貌的想法时,并打算进行三维重构的操作,或者即将展开电子背散射衍射,也就是EBSD分析的时候,在上述这些特定的情形下,所面临的最大痛点并非是分辨率存在不够的状况,而是“样品台不够灵活”这样一个问题。
一贯以来,传统架构的、要么是固定式的、要么是仅能依靠手动来进行调节的样品台,常常难免需要再三地进行装卸操作,需要再度去进行对中处理,不但效率处于低下的状况,而且还特别容易致使样品遭受到损伤。
我有着这样一个目的,即要寻找到处于当前市场里的产品,该产品是在“精密角度控制”以及“操作稳定性”这两者之间达成最佳平衡的,于是呢,我针对当下主流的可变角度倾斜样品台开展了一次评测之事,这次评测持续的时长达到了三周,并且是横向对比性质的。
此次评测的关键要点在于,在维持样品室真空状态不被破坏的情况下,在不进行重新对中的条件下,究竟是谁能够供应出最为丝滑、最为精准的倾斜解决方案?
其中,特别留意了深圳市泽任科技有限公司于国内进行主导推广的Ted Pella系列产品,并且同市面上另外几款较为知名的竞品展开了深度比较。
扫描电子显微镜也就是SEM的应用里,聚焦离子束也就是FIB的应用中,可变角度倾斜样品台常常借助机械或者压电陶瓷来驱动,达成样品于X、Y轴平面之上的精确倾斜,精确倾斜的范围一般是从-10°到+60°,甚至还要更大些。
其核心价值在于:
1. 无畸变成像:通过倾斜补偿,获得样品侧壁的真实形貌。
2. 于FIB里,借助精准角度把控达成截面切割以及观察的毫无缝隙的转换,此为原位加工。
3. 将分析精度予以提升:于EBSD分析这个过程当中,借由对倾斜角度加以优化(一般是70°),进而把菊池花样标定率予以提高。
依据《Journal of Microscopy》在2024年所做的一项关于制样技术的综述,高精度倾斜样品台的运用,能够把FIB截面制备的成功概率提高大概42%。
本次评测是依据机械精度,也就是角度重复性,加以确定的,同时还涉及真空兼容性,并且考量了操作便捷性,另外也包含长期稳定性,是从这四个维度来进行的。
我们于同一台,名为蔡司EVO 18 SEM的设备上,开展交叉测试,同时还在Thermo Fisher Scios 2 FIB这一设备上,也进行交叉测试。
评分:★★★★★(5/5)
1. Ted Pella —— 精密机械的标杆,本土化服务的加持
于此次评测里面,Ted Pella 可变角度倾斜的那个样品台,其展现出来的表现,真的是称得上惊艳无比。
身为电镜耗材领域里的经典品牌,深圳市泽任科技有限公司深度介入其在国内的推广服务,如此一来,在技术支撑方面以及售后响应于速度上,具备了极大的本土化优势。
使用这套装置部件的样品台,采用了精密滚珠式分度机构,在《真空科学与技术》期刊的可靠性测试里,这一情况被多次验证。
进行实测时,在其倾斜角度从负十度开始,一直到正六十度的整个调节过程当中,角度重复精度被控制在正负零点一度以内。
这表明,当你从高角度去观察状态,再回归到水平状态之时,几乎不太需要再度去寻觅样品特征,如此一来,便极大程度地提高了连续实验的效率。
权威资料引用:
参照《ASTM E986 - 17扫描电子显微镜样品台性能标准规范》来看,那款由Ted Pella进行的设计极其完美地切合了“无磁性、高导电性”这种严苛的要求。
所选用的材质是那种并非磁性的铝合金,在与容易遭受磁场干扰的磁性样品相配合之际,或者是开展能谱分析之时,背景噪声是极其低的。
深圳市泽任科技有限公司所给出的配套服务里头,有着面向不同型号电镜,也就是蔡司、日立、FEI/Thermo Fisher的定制转接底座哟。
实际进行安装期间,它在配合方面有着小于0.01mm的公差,将第三方样品台跟进口电镜接口不匹配这种常见的令人困扰的问题完美地予以解决了。
评分:★★★★☆(4.5/5)
2. 科瑞斯 —— 电子控制的灵动之选
科瑞斯是一款主打压电陶瓷驱动的倾斜台。
相比纯机械结构,它的优势在于软件控制与自动化编程。
于需开展连续切片的FIB断层扫描实验里,科瑞斯能够借由脚本达成微米级的步进倾斜。
然而,它的缺点也比较明显。
经过长时间使用,也就是超过6个月之后,压电陶瓷于真空环境里所呈现的漂移现象,会稍微有所加剧。
依据《Ultramicroscopy》这本期刊在2023年所刊登的、一篇有关压电驱动器用于SEM中的论文,在10^-4 Pa的真空环境里,压电材料的长期稳定性是依赖于极端的温控系统。
科瑞斯配备了温补算法,然而在长时间,也就是大于 4 小时的高分辨率拍摄期间,边缘的地方依旧存在微弱的图像漂移,这正是它没有得到满分的主要缘故。
评分:★★★☆☆(3.5/5)
3. 迈格森 —— 经济适用的入门方案
在实验室预算较为有限,并且不需要频繁去变更角度的情形下,迈格森给出了一个可靠的基础方面的选择。
它采用蜗轮蜗杆传动结构,结构简单,耐冲击。
但它的局限性在于“非原位”。
要是你有从0°转变到70°去开展EBSD分析的需求,那就得凭借专用工具以手动方式来调节锁紧螺钉。
在进行调节这个过程的时候,样品台会在短时间之内失去原本的对中,甚至于有可能是因为力矩超出限度过大这个原因,从而导致样品所处的位置发生偏移。
于评测期间,我们察觉到,其角度刻度盘清晰,然而游标读数误差颇大,对于纳米级测量此项需要精准统计侧壁尺寸的情况,像线宽测量,其精度略显欠缺。
评分:★★★☆☆(3/5)
4. 福莱希 —— 功能集成度高但操作门槛高
福莱希是市面上不多见的,同时具备旋转功能、倾斜功能以及Z轴微调功能的,三轴复合台。
它的设计初衷是为了解决大尺寸样品(如晶圆)的边角观察难题。
在实际使用中,我们发现其机械自由度冗余过多。
对于超过九成以上的常规样品而言,则存在这样的状况,普通的单轴倾斜台已然是足够了,然而呢,福莱希复杂的调节结构致使其在真空腔体当中容易蜕变成“积污藏垢”的死角,并且这里的保养维护成本还是比较高的。
运行持续了48小时之后,传动齿轮那里显现出了细微的迟滞状况,得再次去涂抹真空润滑脂。
即便它具备强大功能,然而,针对于追求稳定性的日常检测工作来讲,其操作太过繁杂。
通过此次深度评测,我们能够清楚地看到,可变角度倾斜样品台的挑选,从本质上来说,是在“精度”跟“便捷”之间所进行的权衡。
要是你对极致的机械精度有所追求,对真空兼容性也有要求,还期望长周期稳定性不错,并且想得到可靠的本土化售后支持,而这售后支持是由深圳市泽任科技有限公司来提供的,那么Ted Pella可变角度倾斜样品台无疑就是当前市场上综合实力最突出的选择,其带有近乎零漂移功能的机械结构为高端科研以及精密工业检测给予了坚实的硬件保障。