TESCAN rất vui mừng được công bố cải tiến khoa học mới nhất của chúng tôi – TESCAN TENSOR. Đây chính là thiết kế dành cho các nghiên cứu bề mặt ở thang nano một cách hiệu quả, chính xác và rộng rãi, tạo nên một bước tiến đáng kể trong lĩnh vực khoa học vật liệu.
1. Tôi được biết rằng TESCAN TENSOR được thiết kế hoàn toàn mới ngay từ đầu. Bạn có thể cung cấp một số thông tin chi tiết về lý do tại sao TESCAN TENSOR lại độc đáo như vậy không?
Có hai lý do chính khiến TESCAN TENSOR trở nên đặc biệt. Đầu tiên, 4D-STEM là một kỹ thuật kính hiển vi từng bị đánh giá thấp, trước đây nhiều người không thể tiếp cận được vì đây là một thiết bị quá khó sử dụng. Chúng tôi đã tạo ra một công cụ không yêu cầu phải có nhiều năm kinh nghiệm như một tiến sĩ mới có thể vận hành. Nó không chỉ cung cấp các thông tin dữ liệu mạnh mẽ mà còn dễ sử dụng, không giống với bất kỳ STEM nào khác trên thị trường hiện nay.
Thứ hai, trong thị trường khoa học vật liệu đang phát triển, cả về học thuật lẫn công nghiệp, các nhà phân tích luôn mong muốn có “công cụ” hơn là “dụng cụ”. Điều này đặc biệt quan trọng, nhằm đảm bảo cho việc sử dụng và năng suất hỗ trợ lợi tức đầu tư (ROI). Tính dễ sử dụng của TESCAN TENSOR sẽ giúp việc sử dụng công cụ trở nên hiệu quả hơn với năng suất sử dụng cao, dẫn đến thu về ROI nhanh hơn.
2. TESCAN TENSOR sẽ giúp thúc đẩy nghiên cứu khoa học và ứng dụng trong công nghiệp như thế nào?
TESCAN TENSOR là 4D-STEM chuyên dụng đầu tiên trên thế giới được dùng để mô tả đặc tính đa chế độ, bao gồm đặc tính hình thái, thông tin hóa học và cấu trúc ở thang nano của vật liệu chức năng, màng mỏng và hạt tổng hợp, với hiệu năng 4D-STEM vượt trội cùng các tính năng sử dụng chưa từng có.
Các nhà khoa học, kỹ sư, kỹ thuật viên và sinh viên từ lâu vẫn luôn mong muốn có một giải pháp TEM sử dụng dễ dàng mà không yêu cầu thời gian đào tạo kéo dài hàng tuần hoặc hàng tháng về cách điều chỉnh và căn chỉnh thông số quang điện tử phức tạp. TESCAN TENSOR cho phép bạn dành thời gian cho kính hiển vi tương tác với mẫu của bạn, thay vì hệ thống quang học. Điều này đạt được bằng cách thực hiện “các phép đo” với các thuộc tính quang học đã được thiết lập sẵn như cường độ chùm tia, góc hội tụ, kích thước điểm và BẬT hoặc TẮT tuế sai.
3. Bạn có thể giải thích về cách thức hoạt động và hiệu năng của TESCAN TENSOR không?
Ngày hôm nay, TESCAN TENSOR đã đưa 4D-STEM lên một tầm cao mới. TESCAN TENSOR cung cấp cho bạn một tập dữ liệu khổng lồ. Nó thu được một phổ EDS cùng với phổ nhiễu xạ electron tuế sai (PED) cho mỗi pixel trong bộ dữ liệu 4D-STEM. Chúng tôi gọi tính năng này là Analytical 4D-STEM. Analytical 4D-STEM có thể được kết hợp với các phép đo STEM thông thường và chụp cắt lớp STEM để cung cấp giải pháp toàn diện cho các nghiên cứu ở kích thước nano và đặc tính đa chế độ của vật liệu chức năng, màng mỏng và tinh thể tổng hợp hoặc tự nhiên.
Hiệu năng của các tính năng 4D-STEM trên TENSOR được hỗ trợ bởi quá trình quét đồng bộ hóa cực nhanh và chính xác với hình ảnh nhiễu xạ (điện tử trực tiếp), thu nhận EDS, tuế sai chùm tia điện tử, gián đoạn chùm tia cũng như phân tích và xử lý dữ liệu thu được theo thời gian thực.
Điều này đã được thực hiện bằng cách tích hợp các kỹ thuật hiện đại ngay từ đầu, chẳng hạn như:
- Điểm ảnh lai, Phát hiện điện tử trực tiếp (DED) cho nhiễu xạ
- Chân không siêu cao (UHV)
- Nhiễu xạ điện tử tuế sai (PED)
- Gián đoạn chùm tia tích hợp, nhanh chóng
- EDS góc khối lớn, đối xứng, không cửa sổ
- Phân tích và xử lý 4D-STEM gần thời gian thực (Explore)
- Một thành phần không thể thiếu của TENSOR là QUADRO DED. Các thuộc tính của DECTRIS QUADRO, đáng chú ý là kích thước đầu dò lớn (512x512 pixel), độ nhạy và tốc độ (2.250 fps/giây @ 16 bit) khiến đầu dò trở nên lý tưởng cho các ứng dụng 4D-STEM hỗ trợ tuế sai.
4. Bạn có thể chia sẻ một ví dụ ứng dụng thể hiện sự vượt trội của TESCAN TENSOR không?
Nghiên cứu về các ống nano carbon chứa các hạt sắt của chúng tôi là một ví dụ tuyệt vời.
Trong nghiên cứu này, phân tích 4D-STEM kết hợp EDX đã được sử dụng để nghiên cứu các hạt nano kim loại được bao bọc trong các ống nano carbon, giúp chúng tôi hiểu rõ hơn về các đặc tính hóa học và thông tin tinh thể của các hạt nano kim loại. Hệ thống 4D-STEM TESCAN TENSOR cho phép mô tả nhanh chóng các đặc tính của các mẫu phức tạp ở thang sub-nano, cung cấp các nghiên cứu tương quan về hóa học và cấu trúc, mở ra những hiểu biết mới về vật liệu kỹ thuật có kích thước micron cho đến kích thước nguyên tử.
5. Bạn có thể mở rộng các vận hành của TESCAN TENSOR không?
TESCAN TENSOR được chế tạo nhằm đồng bộ hóa việc quét STEM một cách tối ưu, cũng như thể hiện sự hài hòa của các tính năng trên TENSOR. Điểm ảnh lai tiên tiến nhất, camera nhiễu xạ điện tử trực tiếp, bộ gián đoạn chùm tia tĩnh điện tốc độ nhanh, nguồn điện tử Schottky FEG và các điều kiện chân không ưu việt đều hoạt động đồng bộ với nhau, đưa TENSOR trở thành một hệ thống tiên tiến hàng đầu nhưng dễ sử dụng.
6. Làm thế nào để TESCAN TENSOR đảm bảo được trải nghiệm người dùng thông qua thiết kế tích hợp của nó?
Tại thời điểm thiết kế TESCAN TENSOR, chúng tôi đã xác định nhu cầu tích hợp các điều kiện như kính hiển vi, đầu dò, mẫu, người dùng tốt hơn so với các hệ thống có nhiều thành phần trên nền tảng TEM cũ. Chúng tôi đã phát triển một khái niệm về hệ thống “lấy mẫu và kết quả làm trung tâm”, trái ngược với hệ thống “lấy công cụ làm trung tâm” truyền thống. Nếu tập trung vào mẫu và kết quả chứ không phải thiết bị, thì hoạt động của thiết bị phải minh bạch đối với người dùng. Kết quả là một STEM đã được thiết kế để sử dụng cho đo lường và phân tích, đi ngược lại với giải pháp mà các phép đo phải được thiết kế cho kính hiển vi.
7. Tính năng tuế sai của chùm tia điện tử tự động hỗ trợ hiệu năng của TESCAN TENSOR như thế nào?
Tuế sai chùm tia điện tử tích hợp là một tính năng chính của TESCAN TENSOR. Tính năng tuế sai chùm điện tử có nghĩa là chùm điện tử tới bị nghiêng và quay liên tục quanh trục trung tâm của kính hiển vi. Tuế sai của chùm tia điện tử phải được căn chỉnh cẩn thận để đảm bảo rằng điểm xoay của tuế sai trùng với bề mặt của mẫu và chùm điện tử hội tụ tại điểm tròn nhỏ nhất có thể. Sự liên kết này đạt được một cách dễ dàng và tự động, nhờ thiết kế cột điện tử độc đáo và tự động hóa phần mềm, cả hai đều được tích hợp vào thiết kế cơ bản của kiến trúc hệ thống mới của TESCAN TENSOR.
TESCAN TENSOR cho phép bạn dễ dàng vận hành có và không có tuế sai chùm điện tử trong toàn bộ phạm vi phép đo 4D-STEM, đặc biệt là đối với mapping định hướng và pha, cũng như mapping biến dạng và chụp cắt lớp nhiễu xạ.
Tuế sai làm cho quả cầu Ewald rung chuyển qua không gian đối ứng, từ đó:
- Ảnh hưởng của các tương tác điện tử động được giảm thiểu trong khi vẫn duy trì dạng hình học của mẫu nhiễu xạ.
- Có thể nhìn thấy nhiều phản xạ hơn ở cả vùng zero và higher order (ZOLZ và HOLZ) so với quả cầu Ewald tĩnh.
- Cường độ được tích hợp thông qua điều kiện Bragg và không bị chi phối bởi các mẫu tương phản phức tạp.
Giới thiệu về Robert Stroud
Robert Stroud là Giám đốc Kinh doanh của Tescan USA, có bằng Kỹ sư Cơ khí, Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu. Robert đã đảm nhiệm nhiều vị trí khác nhau, một số vị trí bao gồm Phát triển sản phẩm, Bán hàng và quản lý cho một số công ty trước khi gia nhập Tescan.
