近日,我司根据客户的实际需求,完成了一套SEM原位冷热台设备的交付。该设备专为扫描电子显微镜设计,适配国仪量子FIB聚焦离子束 DB550,支持在电镜高真空腔体内开展样品精确温度控制,用于原位观测材料微观形貌、结构随温度变化规律,支撑材料热稳定性、相变、热致缺陷演化等方向的原位表征研究。重点满足 FIB 扫描作业过程中样品实时旋转的要求,为样品在不同温度与观察角度下的原位分析提供支持。
一、面向 FIB 扫描需求的定制化设计
与常规的SEM冷热台不同,本次交付的设备不仅需要实现样品的低温与加热控制,还需要配合 FIB-SEM 的扫描及加工需求,在电镜腔室内实现样品的旋转与倾转,以适应不同角度下的观察和作业要求。
针对设备与电镜系统的适配需求,我司对冷热台的安装结构及运动方式进行了定制设计。通过专用底座固定样品台,并结合电镜内部空间及安装条件,实现样品台在电镜内 360° 连续旋转,为多角度扫描观察及后续离子束加工提供运动条件。
同时,设备可在控温过程中配合样品旋转与倾转,使温度控制、样品姿态调整与 FIB 扫描作业相结合,满足复杂实验场景下的原位操作需求。
二、为材料变温原位表征提供支持
材料的微观形貌及局部结构可能随温度变化而发生改变。通过将冷热台集成至扫描电子显微镜,研究人员可在设定温度条件下观察样品,并结合温度变化过程开展对比分析。该冷热台采用液氮制冷与电阻加热相结合的温控方案,温度控制范围-180℃~127℃,可根据实验需求对样品进行低温冷却或升温控制。
在高真空环境下,设备能够对样品台进行温度控制,并支持研究人员观察材料在不同温度条件下的微观形貌变化。结合样品台的旋转与倾转功能,可进一步拓展样品在不同温度、不同观察角度下的表征条件。
三、兼顾电镜适配与系统集成
为满足国仪量子 DB550 FIB-SEM 的安装及运行要求,本次设备采用定制法兰连接方案,实现冷热台与电镜系统的适配,并配套相应的系统控温方案。
此外,本次交付同时定制了冷阱,与冷热台辅助使用,用于捕集样品释放的挥发物,避免二次污染与损伤。
本次 SEM 冷热台的交付,重点在于将温度控制能力与样品旋转、倾转功能相结合,使设备能够更好地配合 FIB-SEM 的扫描及相关实验操作。
通过液氮制冷、电阻加热与样品台运动功能的协同,设备可为材料低温原位观察、多角度形貌分析及相关 FIB 实验提供支持,进一步拓展扫描电镜在温度可控条件下的应用能力。
产品主要技术参数:
温度范围:-180℃~127℃
冷热方式:液氮致冷,电阻加热
温度稳定性:±0.1℃
温度传感器:热电偶
最大升温速率:30℃/min
最大降温速率:15℃/min
样品台尺寸:Φ30mm
安装方向:电镜法兰接口
工作环境:适配电镜(<10E-2Pa/<10E-3Pa)
位移:样品台360°旋转
设备适配现场