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簡要描述:透射電鏡氣體高溫原位系統(tǒng)通過MEMS芯片對樣品施加熱場控制,結(jié)合EDS、EELS、SAED、HRTEM、STEM等多種不同模式,實(shí)現(xiàn)從納米甚至原子層面實(shí)時、動態(tài)監(jiān)測樣品在氣體環(huán)境下隨溫度變化產(chǎn)生的微觀結(jié)構(gòu)演化、反應(yīng)動力學(xué)、相變、元素價態(tài)、化學(xué)變化、微觀應(yīng)力以及表/界面處的原子級結(jié)構(gòu)和成分演化等關(guān)鍵信息。
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1.MEMS加工工藝,芯片視窗區(qū)域的氮化硅膜厚度最薄可達(dá)10 nm。
2.芯片封裝采用鍵合內(nèi)封以及環(huán)氧樹脂外封雙保險方式,使芯片間的夾層最薄僅約100~200 nm,超薄夾層大幅減少對電子束的干擾,可清晰觀察樣品的原子排列情況,氣相環(huán)境可達(dá)到皮米級分辨率。
高安全性
1.采用納流控技術(shù),通過壓電微控系統(tǒng)進(jìn)行流體微分控制,實(shí)現(xiàn)納升級微量流體輸送,控制精度為5 nL/s,每次氣體推送過程中,原位納流控系統(tǒng)及樣品桿中冗余的氣體量僅有微升級別,有效保證電鏡安全。
2.采用高分子膜面接觸密封技術(shù),相比于o圈密封,增大了密封接觸面積,有效減小滲漏風(fēng)險。
3.采用超高溫鍍膜技術(shù),芯片視窗區(qū)域的氮化硅膜具有耐高溫低應(yīng)力耐壓耐腐蝕耐輻照等優(yōu)點(diǎn)。
優(yōu)異的熱學(xué)性能
1.高精密紅外測溫校正,微米級高分辨熱場測量及校準(zhǔn),確保溫度的準(zhǔn)確性。
2.超高頻控溫方式,排除導(dǎo)線和接觸電阻的影響,測量溫度和電學(xué)參數(shù)更精確。
3.采用高穩(wěn)定性貴金屬加熱絲(非陶瓷材料),既是熱導(dǎo)材料又是熱敏材料,其電阻與溫度有良好的線性關(guān)系,加熱區(qū)覆蓋整個觀測區(qū)域,升溫降溫速度快,熱場穩(wěn)定且均勻,穩(wěn)定狀態(tài)下溫度波動≤±0.01℃。
4.采用閉合回路高頻動態(tài)控制和反饋環(huán)境溫度的控溫方式,高頻反饋控制消除誤差,控溫精度±0.01 ℃。
5.多級復(fù)合加熱MEMS芯片設(shè)計,控制加熱過程熱擴(kuò)散,極大抑制升溫過程的熱漂移,確保實(shí)驗(yàn)的高效觀察。
多場耦合技術(shù)
可在氣相環(huán)境中實(shí)現(xiàn)光、電、熱、流體多場耦合。
智能化軟件和自動化設(shè)備
1.人機(jī)分離,軟件遠(yuǎn)程控制氣體條件,全程自動記錄實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)數(shù)據(jù),便于總結(jié)與回顧。
2.自定義程序升溫曲線。可定義10步以上升溫程序、恒溫時間等,同時可手動控制目標(biāo)溫度及時間,在程序升溫過程中發(fā)現(xiàn)需要變溫及恒溫,可即時調(diào)整實(shí)驗(yàn)方案,提升實(shí)驗(yàn)效率。
3.內(nèi)置絕對溫標(biāo)校準(zhǔn)程序,每塊芯片每次控溫都能根據(jù)電阻值變化,重新進(jìn)行曲線擬合和校正,確保測量溫度精確性,保證高溫實(shí)驗(yàn)的重現(xiàn)性及可靠性。
4.全流程配備精密自動化設(shè)備,協(xié)助人工操作,提高實(shí)驗(yàn)效率。
類別 | 項(xiàng)目 | 參數(shù) |
基本參數(shù) | 桿體材質(zhì) | 高強(qiáng)度鈦合金 |
視窗膜厚 | 20nm,可升級10nm | |
氣體夾層 | 100~2000nm(可自行組裝調(diào)整厚度) | |
分辨率 | 原子晶格分辨 | |
適用電鏡 | Thermo Fisher/FEI, JEOL, Hitachi | |
適用極靴 | ST, XT, T, BioT, HRP, HTP, CRP,F(xiàn)HP,WGP | |
(HR)TEM/STEM | 支持 | |
(HR)EDS/EELS/SAED | 支持 |
Morphology changes of a few selected PbSe nanocrystals when partially exposed to air. Sequential TEM images showing the morphology changes of (a) single, (b) two, and (c) three PbSe nanocrystals when partially exposed to air. (d) The projected area of the
selected nanocrystals versus time shown in (a). (e) Schematics highlight the morphological evolution of PbSe nanocrystals
observed in (a)?(c). All PbSe nanocrystals eventually form thin films by solid-state fusion. Scale bar: 20 nm
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