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Felis系列SEM探測器
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ASI Felis系列SEM探測器
SEM中實現(xiàn)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，專為掃描電鏡(SEM) 平臺設(shè)計，包含兩種型號：Felis M3和Felis T3。Felis M3采用基于幀的成像方式，具有寬動態(tài)范圍，適用于SEM上進行3D ED(電子衍射)、EBSD等非掃描類應(yīng)用。Felis T3則采用基于事件、數(shù)據(jù)驅(qū)動型的創(chuàng)新成像模式，時間分辨率高達1.56 ns，非常適合在SEM上實現(xiàn)4D-STEM、TKD、Ptychography等高速掃描或需高分辨時間戳支持的先進應(yīng)用。
以安裝到SEM上做4D-STEM為例，F(xiàn)elis T3能夠在二維 實空間掃描平面上的每一個點采集完整的倒易空間電子衍射圖譜，進而獲得豐富的 4D 數(shù)據(jù)集。這種方法讓研究人員可以在 SEM 平臺上完成原本需要 TEM 才能實現(xiàn)的高端結(jié)構(gòu)分析任務(wù)。
【關(guān)鍵優(yōu)勢】
相比傳統(tǒng)透射電鏡(TEM)中做4D-STEM，用SEM平臺結(jié)合Felis T3探測器的方案具有如下顯著優(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(gòu)、相變等結(jié)構(gòu)表征。
2. 低電子束損傷：低電壓配合精細(xì)束流控制顯著降低了樣品輻照損傷，更適合敏感材料結(jié)構(gòu)研究。
3. 虛擬多模態(tài)成像：結(jié)合開源軟件 LiberTEM，F(xiàn)elis T3 采集的 4D 數(shù)據(jù)可虛擬不同角度范圍的散射探測器，實現(xiàn)如 vLAADF、vMAADF、vHAADF 等多模式成像。其中，低角環(huán)形暗場像可揭示輕元素分布， 高角形暗場像則可突出晶界與位錯等缺陷信息。
4. 高性價比與易集成性：相比復(fù)雜昂貴的TEM平臺方案，F(xiàn)elis T3安裝于現(xiàn)有SEM或 FIB-SEM 系統(tǒng)， 成本更低，維護更簡單，系統(tǒng)集成更快速，是開啟 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(shù)據(jù)采樣和更廣闊的視場，極大豐富了統(tǒng)計意義上的樣品分析。這種能力使SEM成為TEM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(yīng)力場繪制等應(yīng)用中表現(xiàn)出色。通過合理優(yōu)化采集策略與數(shù)據(jù)處理流程，F(xiàn)elis T3有望填補傳統(tǒng)TEM工作流程在視場、效率與樣品種類方面的關(guān)鍵空白。
【應(yīng)用場景】
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：通過每個像素點的衍射花樣分析，實現(xiàn)高精度晶體學(xué)測定；
2. 相圖/相位映射：利用4D數(shù)據(jù)的角相關(guān)函數(shù)，可鑒別不同晶相的分布。
3. 成分梯度與結(jié)晶度：通過對4D數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，可推演不同區(qū)域的結(jié)晶度和局部成分變化。
4. 疊層成像：通過記錄多個重疊區(qū)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(因電磁場作用發(fā)生的微小偏轉(zhuǎn))來反映樣品電磁場分 布。通過4D-STEM中心質(zhì)心分析，可繪制樣品的電場、磁場分布圖。
6. 動態(tài)原位研究：可適配多種原位加載實驗，實時跟蹤材料在外場作用下的微觀結(jié)構(gòu)演變。
【應(yīng)用案例】
Felis T3 已成功用于多個前沿材料體系的結(jié)構(gòu)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(nèi)的硅系 “Xene”材料，MXene（過渡金屬碳化物/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(jié)構(gòu)鈣鈦礦）、二維共價有機框架（COF）、金屬有機框架（MOF）和鈣鈦礦太陽 能電池材料等，均可通過Felis T3 4D-STEM技術(shù)獲得結(jié)構(gòu)表征。
附：Felis T3 SEM探測器4D STEM應(yīng)用演示視頻
具有鋼結(jié)構(gòu)工程專業(yè)承包二級資質(zhì)、建筑工程施工總承包貳級資質(zhì)；公司主營產(chǎn)品包括重鋼、輕鋼、網(wǎng)架及檁條、彩鋼板等鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品；近年來，公司承接了國內(nèi)外大型結(jié)構(gòu)件、橋梁、車庫、標(biāo)準(zhǔn)化廠房等具有較大影響力的一系列項目；產(chǎn)品遠銷白俄羅斯、贊比亞、印尼等國家，得到了一致好評。
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