Использование инновационной технологии E-Cell в полюсном наконечнике линзы объектива позволяет проводить in situ (С)ПЭМ исследования в газовой атмосфере со смесью до четырех впусков газа с установленным частичным давлением до 2 кПа (20 мбар, 15 торр). Эта уникальная возможность может быть объединена с использованием технологии Cs-корректора и монохроматора компании FEI для изучения динамического поведения морфологии, структуры, состава и связи наноматериалов вплоть до атомного уровня.

ПЭМ для проведения исследований в режиме естественной среды оснащен масс-спектрометром для определения состава газа в образце, что позволяет проводить более качественный in situ контроль во время эксперимента, и дает подробную информацию о газовой среде в микроскопе. Кроме того, встроенное устройство для плазменной очистки позволяет эффективно очищать колонну после газовых экспериментов.

Titan ETEM в режиме высокого вакуума имеет латеральное разрешение аналогично (С)ПЭМ и энергетическое разрешение, такое же как и у Titan 60-300 без технологии ETEM. Таким образом, это легко настраиваемый инструмент, который можно использовать не только для in situ исследований. Система основана на модульной технологии мирового класса с высочайшей механической, электронной и термической стабильностью, и предназначена для обеспечения прекрасной эффективности во всех режимах работы: ПЭМ, СПЭМ, ПЭМ с фильтрацией энергии (EFTEM), дифракции и электронной спектроскопии потерь энергии (EELS).

Объединение всех этих усовершенствований в одном, простом в использовании приборе позволяет изучать динамическое поведение нано-объектов, и помогает расширить границы исследований для получения новых научных результатов.

Основные преимущества

• Динамическое in situ исследования различных реакций на границах раздела газ-твердое тело и газ-жидкость при различных температурах в (С)ПЭМ на атомном уровне
• Определение фазовых диаграмм наноматериалов в зависимости от температуры и давления газа
• Повышение качества частиц для катализа через понимание их функций в газовых реакциях и анализа изменений газового состава с помощью масс-спектрометра
• in situ исследование фазовых переходов на атомарном уровне
• Синтез новых наноматериалов
• Запуск химических реакций и их in situ исследование их прохождения
• Анализ новых наноматериалов с помощью in situ создания материалов и наноструктур
• Максимизация времени жизни нестабильных материалов с использованием различного парциального давления газа при (С)ПЭМ исследовании
• Улучшение пространственного разрешения в in situ экспериментах с использованием технологии Cs-корректора изображения возможности полного наклона для держателя образца

Применения Titan ETEM

Электронная микроскопия может дать больше, чем просто статическое наблюдение характеристик материалов с высоким разрешением. Мы представляем уникальный электронный микроскоп, разработанный специально для in situ исследования динамических процессов в режиме естественной среды, допускающих присутствие газа около образца, а также повышенной температуры. Это восхитительная разработка позволяет проводить in situ динамический синтез и реакции между веществами непосредственно в ПЭМ, что дает прямой доступ к информации о химических веществах, кинетике роста и каталитических процессах, например, при одновременном использовании визуализации и спектроскопии ультравысокого разрешения. Это позволяет достичь глубокого понимания механизмов протекания реакций и идентификации промежуточных продуктов вплоть до атомного уровня.

Он прекрасно дополняет наблюдения на клеточном уровне, полученные с помощью световой микроскопии, анализ данных ЯМР в атомном масштабе и рентгеновскую дифракцию. Расширенная автоматизация делает анализ быстрым и легким, повышая производительность эксперимента, и позволяет производить анализ больших объемов информации, что необходимо для сложных биологических систем.

Многие биологические функции сильно зависят от молекулярной структуры ткани, которая является сложной и трудной для понимания. Titan Krios позволяет исследователям визуализировать сложные механизмы работы отдельных белков и молекулярных машин, а также локализовать активность внутри трехмерной структуры клетки. Эта возможность имеет большое значение для дальнейшего понимания биологических механизмов в таких значимых областях, как сердечно-сосудистые заболевания или рак.

Система основана на признанной во всем мире модульной технологии Titan ™ ПЭМ. Специально разработанная механическая, электронная и термическая стабильность системы предназначена для обеспечения высочайшей производительности как в области наук о жизни, так и приложений материаловедения. Titan Krios был оптимизирован также и для криопросвечивающей электронной микроскопии, автоматизированного анализа единичных частиц, 2D электронной кристаллографии и двухосевой томографии. Революционная система Titan Krios открывает огромные потенциальные возможности для проведения самых передовых исследований в области биологических наук, получения революционных результатов и крупных научных открытий.

• Видеть больше - визуализировать сложные механизмы работы отдельных белков и молекулярных машин, а также уметь локализовать активность внутри трехмерной структуры клетки.
• Видеть лучше - получать максимум информации при минимальном воздействии на образец, сохраняя его целостность, исследовать все более мелкие детали макромолекул
• Гибкость - выбрать оптимальное ускоряющее напряжение в диапазоне от 80 до 300 кВ
• Максимальная сохранность образца – транспортировка и визуализация образца без его загрязнения

Повышение производительности – с помощью специального держателя образца - AutoGrid ™, AutoLoader™ позволяет проводить полностью автоматизированную загрузку и анализ до 12 образцов за раз, не загрязняя их.

Снижение затрат - инновационный дизайн закрытой платформы позволяет снизить требования к помещению и эксплуатационные расходы, что позволяет увеличить производительность путем совмещения постоянной среды для образцов и высокой пропускной способности.

Материаловедение, особенно последние достижения в области нанотехнологий, требует как визуализации, так и идентификации химического состава на атомном уровне. Titan 80-200 G2 – это сканирующий просвечивающий электронный микроскоп, который отвечает этим требованиям. Он объединяет в себе последнее поколение конфигурации микроскопа Titan с коррекцией электронной оптики и технологию ChemiSTEM, обеспечивающую революционную аналитическую чувствительность.

Эти новые преимущества (С)ПЭМ серии Titan G2 обязаны всем инновациям мирового уровня, включая электронную пушку высокой яркости X-FEG и DCOR следующего поколения с коррекцией сферической аберрации Cs зонда, позволяющей достичь разрешение в 80 пм (пикометров) в режиме СПЭМ.

Система для анализа ChemiSTEM является стандартной функцией в микроскопе Titan G2 80-200, диапазон ускоряющих напряжений которого от 80 кВ до 200 кВ, может быть скомпонована либо с DCOR Cs-корректором зонда, либо с Cs-корректором изображения. В конфигурации с корректором изображения в режиме ПЭМ гарантировано разрешение в 90 пм. Аналитическая линза S-TWIN с большим рабочим отрезком предназначена для экспериментов, требующих больших углов наклона (таких как томография) или для использования держателя для больших образцов.

Сочетание не имеющей себе равных системы для анализа ChemiSTEM и микроскопа серии Titan G2 со скорректированной оптикой позволяет за несколько минут получать распределение элементов с атомным разрешением. Система для анализа ChemiSTEM состоит из пушки с полевой эмиссией Шоттки X-FEG высокой яркости, запатентованной системы Super-X 4-SDD, безоконного детектора EDX и быстродействующей электроники для визуализации, которая способна обрабатывать 100000 спектров / сек. Кроме получения распределения элементов на атомном уровне, Titan G2 80-200 с системой для анализа ChemiSTEM cпособен в 50-100 раз увеличить скорость и чувствительность EDX картирования по сравнению с обычной аналитической системой FEG. Такое повышение производительности позволяет быстро проводить картирование больших площадей и количественно определять элементы со спектрометром с дисперсией по энергии с концентрацией ниже 0,01 массовых долей в %. Кроме того, эту систему можно использовать для EDX томографии, что делается впервые в мировой практике.

На протяжении многих лет аналитические системы на основе сканирующего просвечивающего электронного микроскопа давали изображение с высоким разрешением и распределение элементов, полученное либо с помощью спектрометра с дисперсией по энергии, либо с помощью спектроскопии характеристических потерь энергии электронов (EELS), но с разрешением при картировании хуже атомного масштаба. Эти границы разрешения в сканирующем просвечивающем микроскопе серии Titan G2 удалось преодолеть благодаря революционной технологии ChemiSTEM и коррекции на Cs.

Эта новая технология значительно повышает чувствительность метода EDX благодаря ряду нововведений в конфигурации системы, в том числе: X-FEG (источник Шоттки FEG с высокой яркостью), системы детектора Super-X EDX (4 безоконных кремниевых детектора, встроенных в объективную линзу) и высокоскоростной электроники, способной производить считывание со скоростью 100 000 спектров / сек.

Эта новая структура системы обеспечивает огромные качественные преимущества, в том числе:

• Улучшение обнаружения легких элементов
• Улучшение чувствительности к наклону образца
• Более быстрое картирование
• Атомное картирование химических элементов кристаллических структур

В прошлом аналитические характеристики на атомном уровне были достижимы только с использованием EELS картирования, которое было ограничено элементами, подходящими для метода EELS и для которого требовались сверхтонкие образцы для уменьшения рассеяния.

Наконец, так как количество элементов в таблице Менделеева, доступных для химического картирования с помощью EDS, намного выше, чем для EELS, спектрометр с дисперсией по энергии дает распределение элементов на атомном уровне даже для сложных многофазных материалов, которые не были доступны для EELS в прошлом.

Основные преимущества

• Революционная технология ChemiSTEM для получения распределения элементов на атомном уровне и ультрачувствительное быстрое картирование широкого круга элементов периодической таблицы
• Разрешение микроскопа Titan серии G2 80 пм в режиме СПЭМ и 90 пм в режиме ПЭМ достигают с помощью коррекции аберрации электронной оптики микроскопа и конфигурации стабильности
• Максимальная когерентность и яркость источника электронов с непревзойденной эффективностью электронной пушки X-FEG
• Большое свободное пространство в камере образцов позволяет использовать специальные держатели и осуществлять наклоны на большие углы, необходимые для томографии и ориентировки кристалла
• Система ChemiSTEM для томографии: томография EDX практически впервые использует ЗD-конфигурацию четырех кремниевых детекторов, расположенных вокруг образца.

Экзогенный корпус эффективно изолирует колонну от внешнего воздействия и в то же время снижает требования к окружающему помещению и затраты на инфраструктуру. Высокая скорость дистанционного управления позволяет оператору не находиться в непосредственной близости к прибору - эти изменения будут приятным новшеством для большинства операторов. Больший зазор полюсного наконечника, допускаемый скорректированной оптикой, придает гибкость приложениям ПЭМ, работающим с высоким разрешением (таким как томография, крио-ПЭМ, экологический ПЭМ и динамический эксперимент).

Уникальная производительность и вариативность выбора ускоряющего напряжения для визуализации и анализа в (С)ПЭМ с Cs-корректором.

Titan ³ G2 60-300 является самым мощным сканирующим просвечивающим электронным микроскопом с высоким разрешением с большим набор ускоряющих напряжений от 60 до 300 кВ для 2D и 3D характеризации материалов и химического анализа вплоть до атомного уровня. Новый дизайн платформы позволяет достичь максимальной производительности при (С)ПЭМ визуализации и химическом анализе. Это возможно благодаря объединению одного или двух Cs-корректоров (Cs-корректоры датчик и изображения), монохроматора и новой ультрастабильной электронной пушки (X-FEG) в одном приборе.

Возможность объединения двух корректоров позволяет проводить исследования в режиме СПЭМ с фокусировкой на зонде и ПЭМ-режиме с параллельным пучком и разрешением 70 пм на той же площади образца в том же микроскопе. Таким образом, преимущества обоих методов визуализации может быть объединены в платформе (С)ПЭМ с двойной коррекцией. С акустической и тепловой изоляцией корпуса система может передавать информацию до 70 пм и использует сверхвысокое разрешение, которое достигается без особых трудностей и выбирается при установке.

Система основана на технологии платформы Titan, которая не имеет аналогов по механической, электронной, тепловой и оптической стабильности и предназначена для обеспечения высочайшей эффективности во всех режимах работы: ПЭМ, СПЭМ, ПЭМ с энергетической фильтрацией (EFTEM), дифракции и спектроскопии энергетических потерь электронов (EELS), а также и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS). Возможность работы Titan³ G2 60-300 в диапазоне от 60 до 300 кВ позволяет оптимизировать ускоряющее напряжение в соответствии с требованиями исследуемого материала, от сверхлегких углеродных соединений до тяжелых металлических материалов. Кроме того, учитывая большой зазор полюсного наконечника S-TWIN объектива, Titan³ G2 60-300 может быть использован для проведения динамических экспериментов в рабочем пространстве, немного большем, чем размер образца.

Новый SmartCam интерфейс для удаленного пользователя дает свободу действий при дистанционной работе с Titan³ G2 60-300 – это удобно и позволяет сохранить постоянные внешние условия окружающей среды. Высокоскоростная цифровая камера и инновационный дружественный интерфейс позволяют сделать работу не просто легко, но и улучшить управление всеми приложениями. Микроскоп охватывает полный динамический диапазон интенсивности от наблюдений биологических образцов с помощью интенсивного фокусированного пучка до применения пучков низких доз и дифракции.

Ключевые преимущества

• Увеличение возможностей визуализации и анализа с использованием двух Cs-корректоров и монохроматора в одном устройстве
• Максимальное качество результатов благодаря выбору оптимального ускоряющего напряжения (от 60 до 300 кВ), минимизации артефактов и усилению контраста
• Повышение пространственного разрешения до уровня 70 пм
• Максимизация времени работы микроскопа для проведения комплексных исследований, требующих высокой стабильности с новой холодной ловушкой
• Сведение к минимуму влияния окружающей среды на проведение экспериментов с помощью революционного изолирующего экологического корпуса
• Полная свобода дистанционного управления функциями микроскопа с новым высокоскоростным набором удаленных камер
• Максимизация когерентности и яркости источника электронов с непревзойденной эффективностью сверхстабильных электронных пушек X-FEG
• Снижение установочных требований к акустике и изменениям температуры

Исследования на наноуровне стремятся улучшить наше понимание наноструктур и функциональных материалов, связывая макроскопические свойства материала практически со свойствами атомов. Это постоянное стремление толкает к лучшему пониманию локальной организации атомов и их характеристик, химических связей и даже электронной структуры. Titan G2 60-300 является самым мощным СПЭМ с высоким разрешением с большим набором ускоряющих напряжений - от 60 до 300 кВ для 2D и 3D характеризации материалов и химического анализа вплоть до атомного уровня. Микроскоп обеспечивает максимальную воспроизводимость результатов в СПЭМ и ПЭМ визуализации и химическом анализе, давая возможность объединить Cs-коррекцию, монохроматор, и новую доступную ультрастабильную электронную пушку с высокой яркостью (X-FEG) в одном приборе.

Titan G2 60-300 с Cs-коррекцией позволяет проводить исследования в СПЭМ режиме с фокусировкой на зонде или в режиме ПЭМ с параллельным пучком, дающим пространственное разрешение 80 пм. Система основана на технологии платформы Titan, которая не имеет аналогов по механической, электронной, тепловой и оптической стабильности и предназначен для обеспечения высочайшей производительности во всех режимах работы: ПЭМ, СПЭМ, ПЭМ с энергетическим фильтром (EFTEM), дифракции и спектроскопии энергетических потерь электронов (EELS), а также и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS). Гибкость в управлении напряжением в диапазоне от 60 до 300 кВ позволяет оптимизировать этот важный параметр под требования конкретного материала, от сверхлегких углеродных соединений до ультра-плотных тяжелых металлических материалов. Кроме того, Titan G260-300 предназначен для динамических экспериментов, а его S-TWIN объектив захватывает пространство больше площади образца.

Инновационная запатентованная модульная конструкция производит улучшение поля с помощью Cs-коррекции, что позволяет применять двухэтапный подход для улучшению метода в лаборатории. Стабильность, производительность и простота использования Titan'а позволяют внести коррективы в микроскопию, чтобы ее можно было использовать на новом уровне исследований, где новые открытия о взаимосвязи структуры и свойств материала станут возможными благодаря уменьшению масштабов. Титан имеет все шансы продвинуть электронную микроскопию в новую эру путем расширения границ и достижения новых результатов в исследованиях нано диапазона.

Технические показатели

• Ультрастабильная электронная пушка с полевым эмиттером Шоттки с высокой яркостью (X-FEG).
• Новая система трех объективов с количественным опеделением угла сходимости и размера освещенной области, необходимыми для определения степени электронного облучения и условий освещения.
• Гибкость выбора высокого напряжения от 60 до 300 кВ (60, 80, 120, 200, 300 кВ)
• Монохроматор для электронной пушки с высоким энергетическим разрешением в EELS с симметричным распределением энергии и улучшенным пространственным разрешением, особенно при низких напряжениях для HR-S/TEM.
• Cs-коррекция зонда и изображения
• Разрешение 80 пм
• Запатентованная модульная конструкция колонны позволяет минимизировать нестабильность и электронные шумы
• Конструкция ConstantPower объектива разработана для максимальной термической стабильности в режимах работы и при их переключении
• Низкий уровень гистерезиса минимизирует перекрестные помехи между оптическими компонентами
• Симметричный S-TWIN объектив позволяет использовать специальные держатели для нагрева, охлаждения, двухосевой томографии и СТМ / АСМ методов
• Апертура объектива в задней фокальной плоскости подходит для применения ПЭМ в режиме темного поля
• Возможность модификации датчика изображения или Cs-корректора
• Автоматические апертуры для дистанционного контроля и возврата позиции диафрагмы при изменении апертуры
• Визуализация в режиме без вращения для облегчения управления и четкого отношения между изображением и плоскостью дифракции
• Компьютеризированный пятиосевой держатель образцов для точного повторного вызова нужного образца и стабильности для обеспечения субангстремного разрешения с небольшим дрейфом
• Угол наклона ± 40 градусов для аналитического  держателя с возможностью наклона по двум осям для того, чтобы сориентировать максимальное количество зон одного кристалла в поликристаллическом материале. Держатель для томографии использует угол наклона ± 80 градусов, чтобы минимизировать упущенную часть при 3D-реконструкции
• Визуализация без поля (< 2 Oe) в Лоренцевском режиме с 2 нм разрешением для изучения магнитных свойств
• В особых случаях можно применить Cs-корректор и добиться 1 нм разрешения
• Доступно программное обеспечение (TrueImage) для использования HR-TEM
• По специальному заказу возможно свести к минимуму дрейф мультизагрузчика после загрузки образцов и максимизировать пропускную способность
• Xplore3D - программное обеспечение для режима автоматизированной томографии (С)ПЭМ и для сверхбыстрой трехмерной реконструкции

Ключевые преимущества

• Увеличение возможностей визуализации и анализа с Cs-корректором и(или) монохроматором
• Максимальное качество результатов благодаря выбору оптимального ускоряющего напряжения (от 60 до 300 кВ), минимизация артефактов и усиление контраста
• Повышение пространственного разрешения до уровня 80 пм
• Максимизация получаемой информации с одного образца с помощью свободной от поля визуализации (< 2 Oe) с нанометровым разрешением для магнитных материалов
• Максимальная приспособляемость в дифракции (NBD, CBED, LACBED) с новой калибровочной системой
• Максимизация когерентности и яркости источника электронов с помощью эффективных и стабильных электронных пушек X-FEG
• Минимизация разброса энергии электронов у источника с помощью добавления монохроматора (< 0.2 эВ) для применений в спектроскопии HRTEM и EELS