TESCAN電鏡質(zhì)譜FIB-SEM-TOF-SIMS聯(lián)用系統(tǒng)：多維度原位化學(xué)表征的利器

在微納尺度下的材料分析領(lǐng)域，單一的表征技術(shù)往往難以滿足復(fù)雜樣品結(jié)構(gòu)與化學(xué)成分的精確解析需求。TESCAN公司推出的聚焦離子束掃描電子顯微鏡（FIB-SEM）與飛行時間二次離子質(zhì)譜（TOF-SIMS）聯(lián)用系統(tǒng)，則巧妙地將高空間分辨率成像、精細三維形貌構(gòu)建與表面化學(xué)組分分析深度結(jié)合，為實驗室、科研、檢測及工業(yè)界用戶提供了一種前所未有的多維度原位分析解決方案。

核心技術(shù)優(yōu)勢與協(xié)同效應(yīng)

TESCAN FIB-SEM-TOF-SIMS聯(lián)用系統(tǒng)并非簡單的技術(shù)疊加，而是通過精密的接口設(shè)計和優(yōu)化的操作流程，實現(xiàn)了兩種強大分析技術(shù)的協(xié)同增效。

1. FIB-SEM：精細三維結(jié)構(gòu)構(gòu)建與位點制備

• 高分辨率成像： 搭載高品質(zhì)電子光學(xué)系統(tǒng)，SEM模式可提供亞納米級別的圖像分辨率，清晰展現(xiàn)樣品表面的微觀形貌特征。
• 精準樣品制備： 集成高能量聚焦離子束，能夠?qū)崿F(xiàn)對樣品進行精確的切割、拋光、立體刻蝕，尤其適用于制備薄片、Cross-section（截面）以及三維重構(gòu)所需的精細樣品。
• 原位三維重構(gòu)： 通過連續(xù)層析成像（slice-and-view）技術(shù)，結(jié)合FIB的精準刻蝕能力，可實現(xiàn)樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的逐層掃描與三維重建，提供前所未有的三維空間信息。

2. TOF-SIMS：高靈敏度表面化學(xué)信息獲取

• 極高表面敏感性： SIMS技術(shù)主要分析樣品表層（約1-10 nm）的二次離子，對痕量元素的檢測靈敏度極高，可達ppm甚至ppb級別。
• 高空間分辨的化學(xué)成像： 結(jié)合FIB的聚焦能力，TOF-SIMS可以實現(xiàn)納米尺度的化學(xué)成分分布成像，精確追蹤特定元素的分布區(qū)域。
• 同位素分析能力： TOF-SIMS能夠分辨不同質(zhì)量數(shù)的離子，包括同位素，為材料來源追溯、摻雜分析等提供關(guān)鍵信息。
• 快速全譜采集： 飛行時間（TOF）質(zhì)量分析器能夠同時、快速地采集所有質(zhì)荷比的二次離子信號，實現(xiàn)高效的質(zhì)譜分析。

3. 聯(lián)用系統(tǒng)的關(guān)鍵特性

• 一體化設(shè)計： 系統(tǒng)集成了高真空腔體、高精度樣品臺、精確的FIB和SEM控制系統(tǒng)，以及高性能的TOF-SIMS探測器，優(yōu)化了樣品轉(zhuǎn)移和分析流程。
• 原位協(xié)同分析： FIB-SEM可精確定位感興趣區(qū)域（ROI），并進行微觀制備；隨后，TOF-SIMS可在同一真空環(huán)境下，對該區(qū)域進行高靈敏度的表面化學(xué)分析，避免了樣品轉(zhuǎn)移帶來的污染和結(jié)構(gòu)破壞。
• 三維化學(xué)信息構(gòu)建： 結(jié)合FIB的層層刻蝕和TOF-SIMS的化學(xué)分析，可實現(xiàn)樣品內(nèi)部化學(xué)成分的三維分布重構(gòu)，揭示材料在三維空間中的復(fù)雜化學(xué)結(jié)構(gòu)。

應(yīng)用場景舉例與數(shù)據(jù)展現(xiàn)

TESCAN FIB-SEM-TOF-SIMS聯(lián)用系統(tǒng)在多個領(lǐng)域展現(xiàn)出的性能：

結(jié)論

TESCAN FIB-SEM-TOF-SIMS聯(lián)用系統(tǒng)集成了電鏡成像、制備、三維構(gòu)建與高靈敏度表面化學(xué)分析能力，為微納尺度下的材料研究提供了前所未有的深度和廣度。通過將FIB-SEM的空間解析能力與TOF-SIMS的化學(xué)靈敏度結(jié)合，該系統(tǒng)能夠有效應(yīng)對復(fù)雜樣品分析的挑戰(zhàn)，推動相關(guān)科研與工業(yè)應(yīng)用邁向新的高度。