O nascimento do SEM3300, o "REI" da Microscopia Eletrônica de Varredura de Filamento de Tungstênio

A microscopia eletrônica de varredura (SEM) com filamento de tungstênio é econômica, fácil de manter, relativamente simples de operar e requer menos espaço, tornando-a fácil de usar pelo público em geral. No entanto, por muito tempo, a resolução do SEM do filamento de tungstênio ficou paralisada, dificultando a busca do usuário por uma resolução mais alta.

 

A CIQTEK introduziu recentemente o SEM3300 , um microscópio eletrônico de varredura com filamento de tungstênio que aumentou com sucesso sua resolução de 20 kV para 2,5 nm, uma melhoria de 16% em relação aos microscópios eletrônicos comuns com filamento de tungstênio!
Resolução de 3 kV de 4 nm, uma melhoria de 2 vezes!
Resolução de 1 kV de 5 nm, uma melhoria de 3 vezes! 

Ele redefine o padrão da indústria de microscopia eletrônica de varredura de filamento de tungstênio, superando significativamente a microscopia eletrônica de filamento de tungstênio comum em todas as faixas de tensão!

 

CIQTEK SEM3300

 

As três imagens a seguir são imagens reais de partículas de ouro padrão em diferentes voltagens, cada tamanho de partícula é de cerca de 300 nm, com bordas nítidas, detalhes ricos e alturas distintas.

 

 Imagens de partículas de ouro padrão em diferentes voltagens tiradas com SEM3300

  

É bem sabido que o material do diafragma nas baterias de lítio tem baixa condutividade elétrica e poros minúsculos, e um microscópio eletrônico de emissão de campo de baixa tensão e alta resolução deve ser usado para capturar imagens melhores.

A Figura a mostra o efeito do SEM de filamento de tungstênio convencional, os detalhes estão borrados e pouco claros. O SEM3300 realiza essa difícil tarefa sem esforço, os poros do septo são claramente visíveis a 1 kV e as bordas dos poros são nítidas o suficiente para a inspeção do septo (Figura b).

 

 
Figura a: Septo de bateria de lítio fotografado por SEM de filamento de tungstênio convencional, com detalhes borrados e pouco claros 

 

Figura b: Diafragma de bateria de lítio fotografado SEM3300, poros do diafragma claramente visíveis, a borda afiada do orifício

 

 

Como o CIQTEK SEM3300 está redefinindo o SEM do filamento de tungstênio?

 

A equipe de P&D do CIQTEK SEM analisou os principais fatores que limitam a resolução do SEM do filamento de tungstênio:

A estrutura de emissão do filamento de tungstênio é uma estrutura de 3 eletrodos com cátodo, porta e ânodo. Em baixa tensão de aceleração, o brilho do filamento será significativamente reduzido pelo efeito da carga espacial e pela aberração da fonte de elétrons. Em baixa energia de pouso, as aberrações cromáticas e de difração causadas pela dispersão de energia são grandes, resultando em um grande ponto de feixe. Para garantir a eficiência de coleta do detector de elétrons secundário lateral, a distância de trabalho é relativamente grande e a ampliação da objetiva não é grande o suficiente.

 

Em resposta a esses problemas, o CIQTEK adicionou um tubo de alta tensão de 10 kV do ânodo diretamente à sapata polar da lente objetiva dentro do cilindro do espelho, que figurativamente chamamos de túnel de alta tensão. Aqui está um exemplo de energia de pouso de 1 kV.

 

 

Na extremidade superior do túnel de alta tensão: um forte campo elétrico de 11 kV é formado entre o cátodo e o ânodo, e a intensidade do campo da superfície do filamento é extremamente alta. Um grande número de elétrons quentes supera a limitação do efeito da carga espacial no brilho do feixe e aumenta significativamente o brilho do feixe.
Na outra extremidade do túnel de alta tensão: a boca do tubo e a sapata do pólo inferior da lente objetiva formam uma lente elétrica de campo de desaceleração de 10kV, que forma um espelho complexo com a lente magnética, reduzindo assim efetivamente o coeficiente de aberração esférica e cromática coeficiente de aberração deste espelho complexo.

 

Além disso, o detector de elétrons no cilindro do espelho pode coletar a maioria dos elétrons secundários acelerados a uma distância de trabalho muito curta, com uma eficiência de coleta de até 90%, que é várias vezes maior que a intensidade do sinal do detector ET lateral de um filamento de tungstênio convencional.

Combinando todas essas inovações, o CIQTEK SEM3300 finalmente quebra o limite de décadas de resolução limitante do filamento de tungstênio em toda a faixa de tensão, redefinindo o SEM do filamento de tungstênio.