快慢轴一体化透镜

日本电子株式会社去年11月份初在第九届亚太电镜大会上发布了最新一代球差过滤一体化透射电镜JEM-ARM200F。它的加速电压为200kV，分辨率可达0.08nm，搭载一体化STEM球差过滤器，还可以加装TEM球差过滤器，操作简单，是目前为止分辨率最高的商业化透射电子显微镜。透射电子显微镜是材料科学领域最重要的研究工具之一，透射电镜使用的是磁透镜，而球差一直被喻为透射电镜的&ldquo 天敌&rdquo ，解决球差问题就可以大大提高透射电镜的分辨率并能大大增强对材料的综合分析能力。球差过滤透射电镜是目前世界上最先端的透射电镜，分为STEM球差过滤器和TEM球差过滤器两种，其中STEM球差过滤器在可以提高STEM分辨率的同时，进行原子级的成分分析。TEM球差过滤器则可大大提高TEM图像的分辨率。日本电子株式会社近年来在球差过滤透射电镜方面的研究，始终在走在世界的最前面，获得了大量的可靠数据。JEM-ARM200F的出现，必将为材料科学和电子显微学的发展起到更大的推进作用。JEM-ARM200F2009年4月全球开始接受订单，详情请咨询日本电子株式会社各地办事处。

TESCAN电镜-拉曼一体化系统（RISE显微镜）是一款革命性的产品，是世界上第一台真正实用化的扫描电镜-拉曼光谱仪一体化系统，通过实现原位、快速、方便和高性能的拉曼分析，弥补了传统电镜和能谱的分析能力的不足。尤其是针对有机结构解析、碳结构解析、无机相鉴定、同分异构分析、结晶度分析等领域实现了重大突破，扩展了扫描电镜的分析应用领域（如地质、矿物晶体、高分子聚合物、医学、生命医药、宝玉石鉴定），一下子变成全方位的分析，应用前途豁然开朗。引领变革，全方位拓展分析电镜-拉曼的联用概念并不新鲜，早在十年多前，就有拉曼厂商开始在扫描电镜上安装拉曼光谱仪，实现SEM-Raman的初步联用。不过由于技术和适用性的限制，拉曼联用技术未能像EDS那样获得成功，在电镜上配备拉曼联用的寥寥无几，甚至很多人都未知晓SEM和拉曼的联用，究其根本原因，还在于传统的拉曼联用技术有着非常严重的技术障碍。TESCAN电镜-拉曼一体化系统RISE显微镜是一款新颖的显微镜技术，在一个集成的显微镜系统中结合了共焦拉曼成像和扫描电子显微镜技术，这种独特的组合为显微镜用户对样品进行综合表征，提供了明显的优势。TESCAN电镜-拉曼（SEM-Raman）一体化系统RISE电镜-拉曼一体化系统有别于传统的联用系统，它并不是简单的将两个独立的仪器拼凑到一起，要使得它具有较高的实用性，需要对原来各自的仪器的硬件和软件都进行改进和新的设计。传统电镜-拉曼联用的共轴式设计有太多的缺点，很难在实用性上达到令人满意的要求，所以在设计开发全新的电镜-拉曼一体化系统RISE显微镜时摒弃了共轴式设计的方案，而采用了平行轴式设计，即电子束和激光束不重合，而是两者相平行。传统的电镜-拉曼联用系统设计方案TESCAN电镜-拉曼一体化系统设计方案这样做首先不影响电镜各种探测器工作的需要，如BSE、CL、EDS等；而拉曼也保留了包括物镜在内的全部光学装置，这样和普通独立的拉曼在硬件上保持一致，也保证了拉曼信号的采集效果。TESCAN专门设计了特殊的样品台，它负责试样在电子束下和激光束下的切换传输。该样品台定位极其精准，可以确保试样能够在两个分析束下的精准定位。此外，为了确保电子束和拉曼激光束的绝对重合，还专门开发了相关校准技术。TESCAN高精度样品台全新设计，独一无二的应用优势扫描电子显微镜是一个很好的表征纳米范围内样品表面结构的可视化技术，而共焦拉曼成像是表征样品化学和分子组成的成熟光谱方法。RISE电镜-拉曼一体化系统还可以同时得到样品的2D、3D图像，以及样品中分子化合物组成的可视化分布结果。鉴于TESCAN电镜-拉曼一体化系统RISE全新的设计和工作方式，相比于传统电镜-拉曼联用的优势自然就不言而喻了。1. 对试样的体积限制：RISE显微镜是基于TESCAN常规级最大仓室GM的平台，有着丰富的接口和很大的空间，此外对试样高度和重量还具备极强的承载能力。2. 定位：传统的联用只能通过电镜进行定位，视野小，且没有色彩信息；传统的拉曼只能进行光学显微镜定位，分辨率和景深受到限制。所以各自都有较大的缺憾。而RISE显微镜同时具备电镜和光镜，电镜具有5cm-10cm的超大无畸变视场，再配合TESCAN的X-Position功能，可以和任意其他的光学照片（如手机相机、体式镜照片等）或者Mapping数据（如EDS、EBSD、AFM等）进行联用，更加容易进行感兴区域的定位。3. 对电镜使用的影响：传统联用方案，拉曼探测器需要移到极靴下方，且有严格的工作距离限制，所以电镜的很多探测器及附件，如BSE、Cl、EDS等都不能使用，而在RISE显微镜上由于采用平行轴设计，电镜的各种探测器和附件在使用联用功能时没有任何影响。4. 拉曼图像功能：这是RISE显微镜最大的优势所在。传统联用均只有单点拉曼光谱数据，而RISE可以进行点、线、面的分析和共聚焦3D分析，可以用各种方式进行拉曼成像。从单点数据，到图像数据是一个质的飞跃。很多单点数据无法表达和分析的问题，可以通过图像轻易的得到答案。RISE整合了单独拉曼光谱的软件系统，拥有极其强大的功能，除了常规的拉曼光谱操作，如标定、扣除背底外，在拉曼成像上更是功能强大。用户可以对面扫描区域的成千上万个点数据自动进行识别和归类，可以用拉曼峰的积分强度、半高宽、峰的位移、光谱匹配度，以及光谱各类特征的数据计算（比如石墨烯2D和G的比例）等进行拉曼光谱成像。并且把拉曼图像和光镜、电镜、EDS等图像进行混合叠加，得到信息量极其丰富的数据。5. 拉曼图像分辨率：传统拉曼由于没有光学物镜，所以分辨率受限于激光束斑大小，难以达到理论上的衍射极限，处于几μm的水平。而RISE不但拥有高数值孔径的光学物镜聚焦激光束斑，还通过束斑的扫描运动来进行成像，最终的拉曼图像分辨率突破了传统的衍射极限，达到了360nm(532nm激光)。6. 共聚焦的优势：RISE显微镜上配备的拉曼光谱是一个共聚焦拉曼系统。共聚焦系统可以不接收垂直方向非焦点处的拉曼信号，使得信号更加的纯粹，有助于减少背底，提高分辨率；另外共聚焦功能还可以通过光学物镜的三维逐层扫描，进行三维拉曼光谱的成像。7. 拉曼光谱性能：RISE虽然是一个电镜-拉曼一体化系统，但是在硬件上，基本完全和一个独立的拉曼光谱没有差别，所以其拉曼部分的性能相对于任何一个普通的拉曼也丝毫没有减弱。可以配备多种波长的激光器，并且功率连续可调，拉曼光谱范围、光谱分辨率也都是主流配置。8. 1 (SEM) + 1 (Raman) = 3(SEM, Raman, RISE)RISE可以打开仓门，不抽真空，直接当一个独立的拉曼光谱仪使用；RISE本身也可以作为独立的扫描电镜使用，也包括电镜附件；当然，更强大的是将电镜和附件的图像数据和拉曼光谱图像非常方便的进行完全重合的联用。所以RISE显微镜是一个非常好的将SEM和Raman硬件一体化，却获得了1+1=3的功能上的设计。? 对比RISE电镜-拉曼一体化系统和传统联用方案，在任何一个性能上都是领先很多。? 相比与传统的拉曼光谱，电镜的引入直接将分辨率从微米提升至纳米。? 相比传统的SEM-EDS，RISE更是将电镜系统的分析能力向前突破了一大步。 无论哪个领域，RISE显微镜都会给您提供独特的方案RISE电镜-拉曼一体化系统特别适合于有机结构解析、碳结构解析、无机相鉴定、同分异构分析、结晶度分析等领域的分析应用。目前，RISE显微镜在地质、矿物晶体、高分子聚合物、医学、生命医药、宝玉石鉴定等领域均有了非常丰富的应用。碳材料分析应用案例集（关注微信获取）有机材料分析应用案例集（关注微信获取）二维材料分析应用案例集（关注微信获取）无机材料分析应用案例集（关注微信获取）共聚焦分析应用案例集（关注微信获取） TESCAN RISE电镜-拉曼一体化系统进入中国市场后，其出色的性能、革命性的应用拓展、结合TESCAN“All-In-One”的显微综合分析解决方案，已经受到越来越多的市场认可。目前在国内已经有了多个用户，比如国家核安保技术中心、中石油勘探开发研究院、中国地质大学（武汉）、上海交通大学先后采购了该台设备。为了向国内用户更好地展示电镜-拉曼一体化系统的最新应用，TESCAN今年在上海交通大学分析测试中心安装了一台DEMO机，在这半年期间，诸多单位都来对RISE系统进行过现场考察，都对RISE显微镜的功能给予高度肯定。RISE电镜-拉曼一体化系统也给上海交通大学校内很多课题组提供了非常有价值的数据，这为科学研究带来了极大的便利。相信随着RISE显微镜用户的增多，有一天扫描电镜加载拉曼光谱也会像现在加能谱一样普遍。RISE电镜-拉曼一体化系统，将不负您的期待，您准备好了吗？如果文章太长，收藏了还是记不住，这里有一首诗，送给大家：《永遇乐 RISE电镜》 作者：李威万千材料，百十元素，分子排布。百年光学，瑞丽判据，解析力不足。阴极射线，电磁透镜，汇聚电子束。众厂商，各显神通，令人折舌瞠目。形貌成分，相与取向，异结构结晶度。不得出路，分辨？分析？瓶颈在何处？能谱电镜，似有不足，还需拉曼光谱。必原位，RISE成图，方知缘故。关于TESCANTESCAN发源于全球最大的电镜制造基地-捷克Brno，是电子显微镜及聚焦离子束系统领域全球知名的跨国公司，有超过60年的电子显微镜研发和制造历史，是扫描电子显微镜与拉曼光谱仪联用技术、聚焦离子束与飞行时间质谱仪联用技术以及氙等离子聚焦离子束技术的开拓者，也是行业领域的技术领导者。更多拉曼-电镜一体化系统应用文章，请关注微信公众号“TESCAN公司”获取 ↓高碳材料带来低碳生活，TESCAN带你了解“神器”的神奇有机结构解析难？RISE显微镜给你新方法在扫描电镜下衬度较低的二维材料，如何准确表征？"拉曼-电镜-能谱 +"，SEM Plus带你玩转无机材料分析电镜-拉曼一体化技术—共聚焦分析应用篇

近日，上海微系统所传感技术国家重点实验室采用微纳加工技术制备了一种基于氮空位（NV）色心的微型光电一体化集成钻石量子磁传感器。相关研究成果于2022年5月9日以“Amicrofabricatedfiber-integrated diamond magnetometer with ensemble nitrogen-vacancy centers”为题发表在当期的Applied Physics Letters上。 钻石，不仅可以作为珠宝装饰品，更是具有极高研究价值的新型量子材料。氮空位缺陷——NV色心，是钻石晶体结构中最常见的点缺陷，由氮原子取代碳原子和相邻空穴而形成，利用其在磁场中的量子顺磁共振效应及荧光辐射特性可以进行精密磁测量。NV色心在常温下也具有稳定的量子态，可以在非制冷的室温下工作。同时，钻石量子磁传感器以其高空间分辨率、高灵敏度、高生物兼容性等技术优势，在近场微观磁共振、磁异常探测、生命科学等领域具有重要的应用前景。 小型化、集成化、便携化是钻石量子传感器取得实际应用的重要条件。该团队基于晶圆级微机电工艺平台，利用标准微纳加工技术，制备出钻石量子磁传感器的核心——钻石芯片。芯片内部集成了微波辐射结构，实现了原位微波量子态操控。采用金属热压键合技术实现了钻石单晶与硅晶圆的异质集成，确保了机械稳定性。钻石芯片耦合带有梯度变化折射率透镜的光纤模块，实现了“光进光出”的工作模式，大大缩小了探头尺寸，实现了钻石磁强计探头的高集成度。并进一步指出，采用双频共振技术可以同时进行磁场和温度场的同步实时测量，不仅通过温漂抑制提高了磁场测量的信噪比，还确保了传感器的温度稳定性。 该团队提出的制备工艺可以在晶圆级进行拓展，具有批量化制备的潜力，为建立高一致性、高灵敏度的可穿戴传感器阵列提供了可能性。目前钻石量子磁传感器整体尺寸仅有20×15×1.5 mm3，灵敏度达到2.03nT/√Hz。同时，该钻石磁传感器可以对小于0.5 mm（甚至更小）的目标区域进行近距离测量，具有在心磁、脑磁等弱磁信号探测场景的应用潜力，为后续实用化的可穿戴生物磁传感器提供了良好的研究基础。 该论文的第一作者单位和通讯单位为中科院上海微系统所，第一作者为博士研究生谢非，通讯作者为武震宇研究员和陈浩副研究员。该工作得到中国科学院战略性先导科技专项（XDC07030200）、国家重点研发计划（2021YFB3202500）、中科院科研仪器装备研制（YJKYYQ20190026）等项目的支持。 论文链接：https://doi.org/10.1063/5.0089732