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Felis系列SEM探測器
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ASI Felis系列SEM探測器
SEM中實(shí)現4D-STEM等創(chuàng )新成像方案
荷蘭ASI公司推出的 Felis 系列探測器是新一代混合像素(Hybrid Pixel)電子探測器，專(zhuān)為掃描電鏡(SEM) 平臺設計，包含兩種型號：Felis M3和Felis T3。Felis M3采用基于幀的成像方式，具有寬動(dòng)態(tài)范圍，適用于SEM上進(jìn)行3D ED(電子衍射)、EBSD等非掃描類(lèi)應用。Felis T3則采用基于事件、數據驅動(dòng)型的創(chuàng )新成像模式，時(shí)間分辨率高達1.56 ns，非常適合在SEM上實(shí)現4D-STEM、TKD、Ptychography等高速掃描或需高分辨時(shí)間戳支持的先進(jìn)應用。
以安裝到SEM上做4D-STEM為例，Felis T3能夠在二維 實(shí)空間掃描平面上的每一個(gè)點(diǎn)采集完整的倒易空間電子衍射圖譜，進(jìn)而獲得豐富的 4D 數據集。這種方法讓研究人員可以在 SEM 平臺上完成原本需要 TEM 才能實(shí)現的高端結構分析任務(wù)。
【關(guān)鍵優(yōu)勢】
相比傳統透射電鏡(TEM)中做4D-STEM，用SEM平臺結合Felis T3探測器的方案具有如下顯著(zhù)優(yōu)勢：
1. 低加速電壓（≤30 kV）：SEM的低電壓操作增強了電子散射截面，從而提升了衍射對比度和信噪 比，尤其適用于低原子序二維材料（如石墨烯、MoS?、MXene 等）的晶格織構、相變等結構表征。
2. 低電子束損傷：低電壓配合精細束流控制顯著(zhù)降低了樣品輻照損傷，更適合敏感材料結構研究。
3. 虛擬多模態(tài)成像：結合開(kāi)源軟件 LiberTEM，Felis T3 采集的 4D 數據可虛擬不同角度范圍的散射探測器，實(shí)現如 vLAADF、vMAADF、vHAADF 等多模式成像。其中，低角環(huán)形暗場(chǎng)像可揭示輕元素分布， 高角形暗場(chǎng)像則可突出晶界與位錯等缺陷信息。
4. 高性?xún)r(jià)比與易集成性：相比復雜昂貴的TEM平臺方案，Felis T3安裝于現有SEM或 FIB-SEM 系統， 成本更低，維護更簡(jiǎn)單，系統集成更快速，是開(kāi)啟 4D-STEM 研究的理想選擇。
5. 填補空白：SEM中的小束斑尺寸和高掃描分辨率為晶體學(xué)研究提供了更密集的數據采樣和更廣闊的視場(chǎng)，極大豐富了統計意義上的樣品分析。這種能力使SEM成為T(mén)EM的有力補充，尤其在晶相鑒別、取向映射、晶粒尺寸分析、虛擬成像和應力場(chǎng)繪制等應用中表現出色。通過(guò)合理優(yōu)化采集策略與數據處理流程，Felis T3有望填補傳統TEM工作流程在視場(chǎng)、效率與樣品種類(lèi)方面的關(guān)鍵空白。
【應用場(chǎng)景】
Felis T3 賦能的 SEM平臺4D-STEM技術(shù)，廣泛適用于材料科學(xué)、納米技術(shù)、能源器件和二維材料研 究，具體可用于以下分析任務(wù)：
1. 晶體取向映射：通過(guò)每個(gè)像素點(diǎn)的衍射花樣分析，實(shí)現高精度晶體學(xué)測定；
2. 相圖/相位映射：利用4D數據的角相關(guān)函數，可鑒別不同晶相的分布。
3. 成分梯度與結晶度：通過(guò)對4D數據進(jìn)行統計分析，可推演不同區域的結晶度和局部成分變化。
4. 疊層成像：通過(guò)記錄多個(gè)重疊區域的衍射圖樣，利用算法重建以提高圖像分辨率。
5. DPC（差分相移）成像：利用透射電子束位移(因電磁場(chǎng)作用發(fā)生的微小偏轉)來(lái)反映樣品電磁場(chǎng)分 布。通過(guò)4D-STEM中心質(zhì)心分析，可繪制樣品的電場(chǎng)、磁場(chǎng)分布圖。
6. 動(dòng)態(tài)原位研究：可適配多種原位加載實(shí)驗，實(shí)時(shí)跟蹤材料在外場(chǎng)作用下的微觀(guān)結構演變。
【應用案例】
Felis T3 已成功用于多個(gè)前沿材料體系的結構研究，例如：石墨烯和六方氮化硼等單原子層材料，單層 MoS?、WS?等金屬硫化物也能通過(guò)該探測器獲得高質(zhì)量的衍射信息。此外，包括硅烯、鍺烯在內的硅系 “Xene”材料，MXene（過(guò)渡金屬碳化物/氮化物）等新型二維材料，以及各種鈣鈦礦材料（如層狀 Ruddlesden–Popper 結構鈣鈦礦）、二維共價(jià)有機框架（COF）、金屬有機框架（MOF）和鈣鈦礦太陽(yáng) 能電池材料等，均可通過(guò)Felis T3 4D-STEM技術(shù)獲得結構表征。
附：Felis T3 SEM探測器4D STEM應用演示視頻
具有鋼結構工程專(zhuān)業(yè)承包二級資質(zhì)、建筑工程施工總承包貳級資質(zhì)；公司主營(yíng)產(chǎn)品包括重鋼、輕鋼、網(wǎng)架及檁條、彩鋼板等鋼結構產(chǎn)品；近年來(lái)，公司承接了國內外大型結構件、橋梁、車(chē)庫、標準化廠(chǎng)房等具有較大影響力的一系列項目；產(chǎn)品遠銷(xiāo)白俄羅斯、贊比亞、印尼等國家，得到了一致好評。
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