Systemy Focused Ion Beam - LYRA, VELA

Tescan, LYRA3 FIBSystemy FIB serii LYRA oraz VEGA firmy TESCAN to skaningowe mikroskopy elektronowe wyposażone w działo jonowe. Wiązka jonów jest formowana przez układ ogniskowania i precyzyjnie pozycjonowana na powierzchni próbek umieszczonych w komorze mikroskopu. Kontrolowane bombardowanie powierzchni przy pomocy wiązki jonów umożliwia precyzyjne trawienie powierzchni, tworzenie zdefiniowanych struktur oraz nanoszenie warstw. Zaletą tej techniki jest możliwość obserwowania postępów modyfikacji powierzchni.
Technika FIB znajduje szerokie zastosowanie w badaniach materiałowych, elektronice, przemyśle półprzewodników i biologii. Bardzo ważną aplikacją systemów jest min. przygotowywanie ultracienkich próbek dla obserwacji w transmisyjnych mikroskopach elektronowych oraz tomografia 3D, która umożliwia uzyskiwanie modelu przestrzennego badanych materiałów prezentującego własności jego struktury.

System LYRA3 jest nowej generacji mikroskopem FEG SEM ( z emiterem Schottky'ego), który oferuje szereg zalet związanych z najnowszymi technologiami, takimi jak nowa, ulepszona, wysokowydajna elektronika umożliwiająca szybkie obrazowanie i przetwarzanie obrazów, ultra szybki system skanowania z kompensacją statycznej oraz dynamicznej aberracji obrazu, a także wbudowaoany moduł tworzenia własnych skryptów dedykowanych do aplikacji definiowanych przez użytkownika.

System VELA3 zbudowany został na bazie mikroskopu skaningowego wyposażonego w katodę wolframową jako źródło elektronów.

Systemy zostały zaprojektowane jako uniwersalne narzędzia dla szerokiego zakresu zastosowań. Zaawansowane oprogramowanie mikroskopów FIB-SEM firmy TESCAN zawiera szereg narzędzi przewidzianych do różnych aplikacji, takich jak np. litografia elektronowa/jonowa, przygotowanie próbek do TEM, tomografia 3D itp. Bardzo ważnym założeniem konstruktorów było także zachowanie atrakcyjnej ceny oraz niskich kosztów eksploatacji mikroskopów serii LYRA.

MikroskopyLYRA3 i VELA3 są produkowane w dwóch konfiguracjach wielkości komory próbek:

Wielkość komory: Komora XM Komora GM
Maks. wysokość próbek: 14,5 cm 13 cm
Motoryzacja stolika w osiach: X,Y,Z,R*,T* X,Y,Z,R*,T*
Zakres ruchu w osi X: 13 cm 13 cm
Zakres ruchu w osi Y: 13 cm 13 cm
Zakres ruchu w osi Z: 100 cm 100 cm
Ilość wolnych portów: 12 20
Kamera podglądu komory: standard standard
Objaśnienia: * R - obrót stolika, T - pochylenie stolika

Nowoczesna optyka elektronowa

  • Tak samo jak wszystkie mikroskopy firmy TESCAN, systemy FIB (VELA i LYRA) wyposażone są w unikalny układ elektronooptyczny (Wide Field Optics™), który oferuje operatorom kilka różnych trybów pracy optyki oraz obrazowania niedostępnych w innych mikroskopach. 
  • Specjalna soczewka pośrednia (Intermediate Lens - IML) pozwala na płynne, kontrolowane elektromagnetycznie, regulowanie apertury wiązki elektronowej.
  • Użycie najnowszych materiałów zastosowanyuch w soczewkach oraz cewkach pozwala na ultra-szybką prędkość skanowania wynoszącą poniżej 20 ns na piksel przy minimalizacji efektów zniekształceń dynamicznych.
  • Algorytm kontroli wiązki In-Flight Beam TracingTMzapewnia łatwą optymalizację parametrów wiązki elektronowej dla wybranego powiększenia i napięcia przyspieszającego. Umożliwia precyzyjną, automatyczną kontrolę i regulację prądu próbki oraz średnicy wiązki.
  • Unikalna konstrukcja kolumny mikroskopu - bez jakichkolwiek mechanicznie centrowanych elementów - pozwala na w pełni automatyczne centrowanie elementów kolumny.
  • Unikalne obrazowanie stereoskopowe, przy użyciu zaawansowanej technologii 3D Beam Technology - umożliwia uzyskiwanie trójwymiarowych obrazów w skali mikro i nano

Kolumna jonowa - własności

  • Zaawansowany układ optyczny zastosowany w kolumnie CANION FIB zapewnia możliwość szybkiego i precyzyjnego przygotowania przekrojów próbek oraz preparatów dla TEM.
  • Opcjonalna, ultra wysokorozdzielcza kolumna COBRA-FIB reprezentuje najwyższy poziom techniki w zakresie rozdzielczości zarówno do obrazowania jak i modyfikacji powierzchni. Jest to jeden z najbardziej precyzyjnych instrumentów FIB na świecie wykorzystywanych w nanoinżynierii.

Zalety kolumny/ optyki jonowej:

  • Unikalna konstrukcja kolumny pompowanej różnicowo przez dwie pompy jonowe aby zminimalizować efekt rozpraszania jonów
  • Zmotoryzowany układ regulacji apertury o bardzo wysokiej precyzji
  • Beam Blanker oraz puszka Faraday'a zawarte w standardowej konfiguracji
  • Jednoczesne obrazowanie SEM w czasie trawienia lub nanoszenia metodą FIB
  • Kontrola FIB całkowicie zintegrowana z oprogramowaniem SEM
  • Zaawansowany zestaw narzędzi do tworzenia podstawowych i zaawansowanych kształtów oraz kontroli parametrów procesów
  • Micro/nano obróbka
  • Litografia wiązką jonów

Łatwa obsługa i konserwacja

Utrzymanie mikroskopu w optymalnym stanie technicznym jest łatwe i eliminuje do minimum wymagane czynności konserwacyjne. Każdy szczegół został starannie zaprojektowany, aby zmaksymalizować wydajność i zminimalizować wysiłek operatora mikroskopu.

Zautomatyzowane procedury

Automatyczne procedury kontroli mikroskopu oraz wiele innych zautomatyzowanych operacji to charakterystyczne cechy tego urządzenia. Istnieje wiele innych zautomatyzowanych procedur, które zmniejszają znacznie czas regulacji, umożliwiając min. szybkie uzyskiwanie ostrego obrazu, ustawień jasności i kontrastu obrazów, automatyczną relokację stolika do zdefiniowanych położeń i automatyczną analizę obrazów. Wbudowany język skryptowy (Python) umożliwia dostęp do większości funkcji oprogramowania, w tym pełną kontrolę mikroskopu, kontrolę stolika, akwizycję obrazu oraz jego przetwarzanie i analizę. Wbudowany skrypt umożliwia użytkownikom definiowanie własnych automatycznych procedur.

Przyjazne dla użytkownika oprogramowanie i narzędzia programowe

  • Oprogramowanie mikroskopu dostępne jest w wielu wersjach językowych.
  • Zarządzanie obrazem i raportowanie
  • Oprogramowanie posiada zestaw narzędzi do diagnostyki oraz kontroli stanu systemu. Istnieje możliwość zdalnej diagnostyki, obsługi i kontroli mikroskopu.
  • Modułowa struktura oprogramowania pozwala wprowadzać dodatkowe rozszerzenia (moduły), które dają możliwości analizy i przetwarzania obrazów.
  • Podstawowy zestaw modułów dostępnych w standardowym oprogramowaniu takich jak wysoko zautomatyzowana kontrola wiązki jonów: generator wzorów DrawBeam Basic, jednoczesne FIB i obrazowanie SEM; Wstępnie zdefiniowane profile pracy FIB dostępne w standardzie
  • Dostępnych wiele opcjonalnych modułów lub specjanych aplikacji zoptymalizowanych do automatycznych procedur pomiarowych takich jak: analiza morfologiczna, zliczanie obiektów według zadanych kryteriów, rekonstrukcja obrazów trójwymiarowych, litografia elektronowa itp.
  • Opcjonalne oprogramowanie do tomografii 3D zapewnia w pełni automatyczne obrazowanie SEM lub analizę EDS, EBSD przygotowanych za pomocą FIB przekrojów i późniejszą rekonstrukcję 3D i wizualizację.

Modele LYRA/VELA