Với bộ đầu dò 4D-STEM tích hợp, các dòng kính hiển vi điện tử quét TESCAN MIRA™ và TESCAN CLARA™ mang đến một nền tảng mạnh mẽ và linh hoạt, đáp ứng toàn diện cho các quy trình làm việc và ứng dụng nâng cao trong khoa học vật liệu.
Các tính năng và lợi ích chính
- Rút ngắn thời gian thu kết quả: Tối ưu hóa quá trình đánh giá và xác thực mẫu nhờ các thông tin chuyên sâu về cấu trúc được thu thập trực tiếp ngay trên hệ thống SEM.
- Khả năng tương thích dữ liệu cao: Các tập dữ liệu 4D-STEM hoàn toàn tương thích với các phần mềm nguồn mở phổ biến hiện nay (ví dụ: LiberTEM, py4DSTEM, pixStem).
- Tích hợp liền mạch: Thiết bị được tích hợp đồng bộ cả về phần cứng lẫn phần mềm trên nền tảng MIRA™ và CLARA™, phục vụ hiệu quả cho các phân tích và ứng dụng khoa học vật liệu tiên tiến.
- Hình ảnh độ phân giải cao: Mang lại chất lượng hình ảnh sắc nét, chi tiết.
- Bảo vệ các mẫu nhạy cảm với chùm tia điện tử: Kính hiển vi điện tử quét (SEM) hoạt động ở điện áp gia tốc thấp hơn (từ 30 keV trở xuống) so với kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) truyền thống, giúp hệ thống này đặc biệt phù hợp để phân tích các loại mẫu dễ bị tổn hại bởi chùm tia (beam-sensitive samples).
- Vận hành an toàn và trực quan: Cơ cấu đầu dò có khả năng tự động đưa vào (insert) hoặc thu gọn (retract) được tích hợp hoàn toàn trên nền tảng MIRA™ và CLARA™. Việc điều khiển ra/vào của đầu dò được thực hiện dễ dàng chỉ với một cú nhấp chuột duy nhất thông qua phần mềm điều khiển TESCAN Essence™.
Thông số kỹ thuật
| Đặc tính | Chi tiết kỹ thuật |
|---|---|
| Loại đầu dò | Đầu dò pixel lai, thể rắn (Solid state, hybrid pixel detector) |
| Công nghệ | Chip Timepix 3 sản xuất bởi AdvaScope, làm mát bằng công nghệ Peltier |
| Thông số chip | Ma trận pixel: 256 × 256; Kích thước pixel: 55 µm × 55 µm |
| Giới hạn phát hiện | Từ 5 keV trở lên |
| Tốc độ đọc dữ liệu | Khả năng xử lý tốc độ cao, đạt 40 triệu lần nhận tín hiệu/giây/cm² (40 million hits·s⁻¹·cm⁻²) |
| Chế độ thu nhận | Hướng dữ liệu (Data-driven) |
| Hệ thống điều khiển | Được tích hợp hoàn toàn vào phần mềm TESCAN Essence™, điều khiển bằng động cơ cơ khí |
| Thu nhận hình ảnh |
|
| Cơ chế bảo vệ | Tích hợp sẵn cửa sập chắn chùm tia (shutter) và các khóa liên động an toàn (interlocks). |
Các câu hỏi thường gặp (FAQ)
Q1: 4D-STEM trên hệ thống SEM là gì và nó hoạt động như thế nào?
Trả lời: 4D-STEM (Kính hiển vi điện tử truyền qua quét 4 chiều) là kỹ thuật mà tại mỗi điểm quét (vị trí X, Y) trên mẫu, đầu dò sẽ thu lại một mô hình nhiễu xạ 2D (vị trí Kx, Ky) hoàn chỉnh. Kết quả tạo ra một khối dữ liệu 4 chiều (4D data cube).
Trên hệ thống SEM của TESCAN, chùm tia điện tử truyền qua một mẫu mỏng, sau đó các mẫu hình nhiễu xạ được ghi lại trực tiếp bằng đầu dò pixel lai Timepix 3 tốc độ cao, cho phép bản đồ hóa cấu trúc vi mô của vật liệu một cách chi tiết.
Q2: Đầu dò 4D-STEM này tương thích với những dòng máy nào của TESCAN?
Trả lời: Bộ đầu dò này được thiết kế để tích hợp liền mạch cả về phần cứng lẫn phần mềm trên hai dòng kính hiển vi điện tử quét độ phân giải cao là TESCAN MIRA™ (dòng FE-SEM trường phát xạ nguồn Schottky) và TESCAN CLARA™ (dòng Analytical FE-SEM).
Q3: Ưu điểm của việc chạy 4D-STEM trên máy SEM so với máy TEM truyền thống là gì?
Trả lời:
- Bảo vệ mẫu nhạy cảm: SEM hoạt động ở mức năng lượng thấp hơn nhiều (thường là 30 keV trở xuống) so với TEM (thường từ 80–300 keV). Điều này làm giảm đáng kể nguy cơ phá hủy cấu trúc của các mẫu nhạy cảm với chùm tia (beam-sensitive materials) như polymer, vật liệu sinh học hoặc một số loại vật liệu nano.
- Chi phí và vận hành: Việc thực hiện trên nền tảng SEM giúp tối ưu hóa chi phí đầu tư và quy trình vận hành đơn giản hơn so với một hệ thống TEM phức tạp.
- Đa nhiệm: Bạn có thể kết hợp dữ liệu cấu trúc từ 4D-STEM với các phân tích bề mặt khác của SEM (như EDS, hình ảnh SE/BSE) ngay trên cùng một hệ thống.
Q4: Định dạng dữ liệu đầu ra của hệ thống có dễ sử dụng không?
Trả lời: Có. Các khối dữ liệu (data cubes) xuất ra từ hệ thống hoàn toàn tương thích với các gói phần mềm nguồn mở phổ mềm và mạnh mẽ hiện nay trong cộng đồng khoa học vật liệu như LiberTEM, py4DSTEM, và pixStem. Người dùng có thể dễ dàng xử lý, phân tích chuyên sâu và tái tạo lại hình ảnh trường sáng (Bright-Field) hay trường tối (Dark-Field) tùy ý bằng các khẩu độ ảo (virtual apertures).
Q5: Việc điều khiển đầu dò ra-vào buồng mẫu có phức tạp không?
Trả lời: Hoàn toàn không. Đầu dò được trang bị cơ cấu dịch chuyển bằng động cơ cơ khí và tích hợp trực tiếp vào giao diện phần mềm điều khiển TESCAN Essence™. Người dùng chỉ cần thực hiện một cú nhấp chuột (single-click) để tự động đưa đầu dò vào vị trí làm việc (insert) hoặc thu gọn lại (retract) khi không sử dụng. Hệ thống cũng tích hợp sẵn cửa sập chắn chùm tia (shutter) và các khóa liên động an toàn (interlocks) để bảo vệ tối đa cho đầu dò.
Q6: Tốc độ thu nhận dữ liệu của đầu dò Timepix 3 trên hệ thống này ra sao?
Trả lời: Đầu dò sử dụng chip Timepix 3 với chế độ thu nhận hướng dữ liệu (data-driven), mang lại tốc độ xử lý vượt trội đạt 40 triệu lần nhận tín hiệu/giây/cm² (40 million hits·s⁻¹·cm⁻²). Ở chế độ chụp ảnh trực tiếp (live imaging), tốc độ quét có thể đạt tới 2 µs/pixel, giúp tiết kiệm thời gian thu kết quả đáng kể.
Video/Webinar liên quan
- Webinar: [WEBINAR] Đột phá công nghệ 4D-STEM trên Kính hiển vi điện tử quét SEM: Giải pháp phân tích cấu trúc Nano tiên tiến từ TESCAN
- Video: -
Liên hệ & Hỗ trợ

Tiếng Việt
日本語 (Japan)
한국어 (Korean)
中文 (Chinese)
English (UK)
