JEM-ARM200FNEOARM透射電子顯微鏡

“NEOARM" 標(biāo)配了日本電子獨自開發(fā)的冷場發(fā)射電子槍（Cold-FEG）和全新的高階球差校正器（ASCOR）。無論是在200kV的高加速電壓還是在30kV的低加速電壓下，均能實現(xiàn)原子級分辨率的觀察與分析。同時還配備了自動像差校正系統(tǒng)，可以自動進行快速準(zhǔn)確的像差校正。新STEM成像技術(shù)（e-ABF法）可以更加簡便地觀察到含有輕元素樣品的高清晰（襯度）圖像。

“NEOARM" 標(biāo)配了日本電子獨自開發(fā)的冷場發(fā)射電子槍（Cold-FEG）和全新的高階球差校正器（ASCOR）。無論是在200kV的高加速電壓還是在30kV的低加速電壓下，均能實現(xiàn)原子級分辨率的觀察與分析。同時還配備了自動像差校正系統(tǒng)，采用日本電子獨自開發(fā)的像差校正算法，可以自動進行快速準(zhǔn)確的像差校正。由此實現(xiàn)了高通量的原子級分辨率成像。此外，新型STEM檢測器不依賴于加速電壓就可以獲得高襯度的輕元素圖像。因此，利用能增強輕元素襯度的新STEM成像技術(shù)（e-ABF法）可以更加簡便地觀察到含有輕元素樣品的高清晰（襯度）圖像。

為了響應(yīng)近來已成為主流的遠程操作的需求，NEOARM的電鏡室和操作室實行了分離式，主機使用了JEOL的新概念顏色—純白色和JEOL銀色，設(shè)計精煉時尚。

JEM-ARM200FNEOARM透射電子顯微鏡主要特點                                                                                                                                      

1.   球差校正器ASCOR（Advanced STEM Corrector）

“NEOARM"配備的新型球差校正器ASCOR能夠校正高階像差（即6重像散，目前阻礙透射電鏡分辨率進一步提高的最大障礙。），ASCOR和Cold-FEG的組合實現(xiàn)了從高加速電壓到低加速電壓下的高分辨率。

2.   自動像差校正軟件JEOL COSMO™（Corrector System Module）

JEOL COSMO™采用了全新像差校正算法(SRAM：Segmented Ronchigram Auto-correlation function Matrix)，校正像差不需要交換標(biāo)準(zhǔn)樣品也可以快速精確地校正至高階像差。與采用傳統(tǒng)校正算法的系統(tǒng)相比，JEOL COSMO™能夠高速處理數(shù)據(jù)，并且使操作進一步自動化。因此，客戶在工作流程中可以簡便高效地進行高分辨率觀察及各種元素分析。

3.   新ABF（Annular Bright Field）檢測器系統(tǒng)  

ABF檢測器作為高分辨觀察輕元素的有效手段已被廣泛使用。“NEOARM"支持能增強輕元素襯度的新ABF成像技術(shù)（e-ABF：enhanced ABF），實現(xiàn)了對含有輕元素樣品的原子級結(jié)構(gòu)的觀察。

4.   Perfect sight檢測器  

STEM系統(tǒng)標(biāo)配的Perfect sight檢測器作為混合檢測器，采用了由不同材料制成的閃爍器。該檢測器具有的寬電壓適應(yīng)性，不依賴于加速電壓始終都可以獲得高襯度的STEM圖像，并可用于定量STEM的分析研究工作。

5.   Viewing Camera系統(tǒng)

“NEOARM"標(biāo)配的Viewing Camera系統(tǒng)是以遠程操控為前提而設(shè)計的利用雙相機觀察圖像的系統(tǒng)。此系統(tǒng)允許主機房和操作間分離，因此能夠靈活地安排操作環(huán)境。電鏡主機采用的純白色和JEOL銀色在室內(nèi)協(xié)調(diào)美觀，外觀設(shè)計精煉簡潔。

6.   OBF System (Option) *

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(fù)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(biāo)準(zhǔn) 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(nèi)以更高的對比度輕松進行分析。K. Ooe, T. Seki, et al., Ultramicroscopy 220, 113133 (2021)

7.   STEM 低劑量成像

包括金屬有機框架（MOFs）和沸石在內(nèi)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?qū)崿F(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

8.   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(fù)雜結(jié)構(gòu)內(nèi)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(zhì)量非常出色，在配備 Cs 校正器的電子顯微鏡的標(biāo)準(zhǔn)探針條件下，其質(zhì)量還能進一步提升。

   EDS圖片集                                                                                                                                    

1.   Strontium Titanate @200kv, 54.2pA（256*256像素）

2.   Strontium Titanate@200kv（高像素1024*1024）

3.  Semiconductor Devices@200kv（256*256像素）

4.  Silicon Nitride@200kv（256*256像素）

5.  Tungsten(IV) Sulfide@80kv（256*256像素）

6.  Gallium Nitride@60kv, 34.5pA（256*256像素）

7.  Strontium Titanate@30kv（256*256像素）