蔡司Sigma​
产品

蔡司Sigma​ 拥有高品质成像和高级显微分析功能的FE-SEM

蔡司Sigma系列产品集场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)技术与良好的用户体验于一体,可轻松实现成像和分析程序,提高工作效率。 您可以将其用于新材料和颗粒的质量监测,或用于生物和地质样品的研究。在高分辨率成像方面精益求精——采用低电压,在1 kV或更低电压下获得更佳的分辨率和衬度。它出色的EDS几何学设计可执行高级显微分析,以两倍的速度和更高的精度获取分析数据。​


使用Sigma系列,畅游高端纳米分析世界。

  • Sigma 360是一款直观的成像和分析FE-SEM,是分析测试平台的理想之选。
  • Sigma 560采用先进的EDS几何学设计,可提供高通量分析,实现自动原位实验。
聚苯乙烯,使用NanoVP lite模式成像。

Sigma 360

分析测试平台的理想之选,直观的图像采集

  • 从设置到获取基于人工智能的结果,均提供专业向导,为您保驾护航,助您探索直观的成像工作流。
  • 可在1 kV和更低电压下分辨差异,实现更高的分辨率和优化的衬度。
  • 可在极端条件下执行可变压力成像,获得出色的非导体成像结果。

图片说明:聚苯乙烯,使用NanoVP lite模式成像。

  • NanoVP应用案例

    直观成像工作流为您指引方向

    从设置到获取基于人工智能的结果,每一步都清晰明了

    • 即使您是新手用户,也能轻松获得专业结果。Sigma系列可迅速获取图像,易于学习和使用的工作流程可节省培训时间,简化从导航到后期处理的每个步骤,让您如虎添翼。
    • 蔡司SmartSEM Touch中的软件自动化可助您完成导航、参数设置和图像采集等步骤。
    • 接下来,ZEN core便可大显身手:它配备针对具体任务的工具包,适用于后期处理。我们十分推荐基于机器学习的人工智能工具包,它可助您进行图像分割,将多模式实验与Connect Toolkit相结合,此外,Materials应用程序还能分析微观结构、晶粒尺寸或涂层厚度。
       
  • 从设置到获取基于人工智能的结果,每一步都清晰明了

    可在1 kV和更低电压条件下分辨差异

    增强的分辨率,优化的衬度

    • 光学镜筒是成像和分析性能的关键。Sigma配备蔡司Gemini 1电子光学系统,可对任何样品提供出色的成像分辨率,尤其是在低电压条件下。
    • Sigma 360的低电压分辨率目前规定500 V时为1.9 nm。通过大幅度降低色差,1 kV时的分辨率已提升10%以上,可达1.3 nm。
    • 现在成像比以往任何时候都轻松,无论是要求严苛的样品,还是在可变压力(VP)模式下采用背散射探测。
  • 可在极端条件下完成可变压力成像

    可在极端条件下完成可变压力成像

    用于分析和成像的NanoVP lite模式

    • 全新的 NanoVP lite模式和探测器可轻松在低于5 kV的条件下从绝缘材料中获得高质量数据。
    • 这样就可增强成像和X射线能谱分析的性能,提供更多表面敏感信息,缩短采集时间,增强入射电子束流,提高能谱面分布速度。
    • aBSD1(环形背散射电子探测器)或新一代C2D(级联电流)探测器可确保在低电压条件下采集到出色图像。
500 V下的高分辨率:这个由氧化铝(Al2O3)烧结的纳米级球体的梯度测量尺寸为3 nm。使用Sigma 560、Inlens SE探测器在500 V下成像。

Sigma 560

高通量分析,原位实验自动化

  • 对实体样品进行高效分析:基于SEM的高速和全方位分析。
  • 实现原位实验自动化:无人值守测试的全集成实验室。
  • 可在低于1 kV的条件下完成要求严苛的样品成像:采集完整的样品信息。
    • 对实体样品进行高效分析

      对实体样品进行高效分析

      EDS:通用、高速,助您深入研究

      • Sigma 560的先进EDS几何学设计可提高分析效率。两个180°径向相对的EDS端口确保了即使在低电压小束流条件下,也能实现高通量无阴影元素分布成像。
      • 样品仓的附加EBSD和WDS端口不局限于满足EDS分析。
      • 不导电样品也可以使用全新的NanoVP lite模式进行分析,并能获得更强的信号和更高的衬度。
      • 全新的aBSD4探测器可轻松实现表面形貌复杂样品的图像采集。
    • 钢原位加热和拉伸实验。

      实现原位实验自动化

      无人值守测试的全集成实验室

      • Sigma原位实验室是一种全集成式解决方案,它可以不依赖操作人员,通过无人值守的自动化工作流进行加热和拉伸测试。
      • 通过对纳米级别的特征进行三维分析进一步扩展您的工作流:执行三维STEM断层成像或基于人工智能的图像分割。
      • 新aBSD4可实现实时3D表面建模(3DSM)。
    • 对要求严苛的样品能够轻松成像

      对要求严苛的样品能够轻松成像

      可在1 kV和更低电压条件下分辨差异

      • 在1 kV或甚至在500 V时实现信息量丰富的成像和分析:Sigma 560的低电压分辨率规定500 V时为1.5 nm。
      • 在全新的NanoVP lite模式下,使用新型aBSD或C2D探测器在可变压力下轻松拍摄高要求样品,加速电压可低至3 kV。
      • 正在研究电子设备的您肯定希望保持清洁的工作环境。使用等离子清洗仪(强烈推荐)和可通过6英寸晶圆的新型大尺寸样品交换舱,防止您的样品室受到污染。

    技术

    Gemini光学镜筒截面示意图,包含电子束推进器、Inlens探测器和Gemini物镜。
    Gemini光学镜筒截面示意图,包含电子束推进器、Inlens探测器和Gemini物镜。

    Gemini光学镜筒截面示意图,包含电子束推进器、Inlens探测器和Gemini物镜。

    Gemini光学镜筒截面示意图,包含电子束推进器、Inlens探测器和Gemini物镜。

    Gemini 1的光学系统

    Gemini 1的光学系统由三个元件组成:物镜、电子束推进器和具有Inlens探测原理的探测器。其中,物镜的设计将静电场与磁场的作用力相结合,大大优化光学性能的同时,降低了样品所处的场影响。如此也可实现对磁性材料等具有挑战性的样品的高品质成像。Inlens探测原理通过对二次电子(SE)和/或背散射电子(BSE)的探测来确保高效的信号检测,同时大幅缩短获取图像的时间。电子束推进器保证了小尺寸的电子束斑和高信噪比。

    Sigma的Gemini 1光学镜筒与探测器。1 Inlens探测器,SE或Duo。2 ETSE探测器、3 VPSE、4 C2D、5 aSTEM、6/7 高级EDS探测和不同的背散射探测器,如aBSD1。

    Gemini 1光学镜筒与探测器截面示意图。

    Sigma的Gemini 1光学镜筒与探测器。1 Inlens探测器,SE或Duo。2 ETSE探测器、3 VPSE、4 C2D、5 aSTEM、6/7 高级EDS探测和不同的背散射探测器,如aBSD1。

    Sigma的Gemini 1光学镜筒与探测器。1 Inlens探测器,SE或Duo。2 ETSE探测器、3 VPSE、4 C2D、5 aSTEM、6/7 高级EDS探测和不同的背散射探测器,如aBSD1。

    Gemini 1光学镜筒与探测器截面示意图

    灵活探测

    Sigma配备了一系列不同的探测器,通过新探测技术对您的样品进行表征。使用ETSE和Inlens探测器的高真空模式可获取表面形貌的高分辨率信息。使用VPSE或C2D探测器的可变压力模式可获得清晰图像。使用aSTEM探测器可进行高分辨率透射电子成像。 采用不同的可选BSE探测器(如aBSD探测器)可以深入研究样品的成分和表面形貌。

     

    标准VP |模式,气体分布(粉红色),电子束裙边(绿色)。
    NanoVP lite模式,气体分布
    标准VP(左)和NanoVP lite(右)模式,气体分布(粉红色),电子束裙边(绿色)。

    NanoVP lite模式

    采用NanoVP lite模式进行分析和成像,在低电压条件下可获得更高的图像质量,更快速地获取更准确的分析数据。
    • 在NanoVP lite模式下,裙边效应降低且入射束流的路径长度(BGPL)减小。裙边减小会提高SE和BSE成像的信噪比。
    • 带有五段圆弧的伸缩式aBSD可提供出色的材料成分衬度:在NanoVP lite工作过程中,该探测器配备了安装在极靴下方的束流套管,其可提供高通量及低电压的成分和表面形貌高衬度成像,适用于可变压力和高真空条件。

    应用

    • 对聚苯乙烯样品表面进行断裂,以了解聚合物界面处的裂纹形成和附着力
    • 用于药物传递的MSC胶囊(中空介孔二氧化硅)。
    • 以低电压成像的碳纳米管(CNT)。Sigma 560,500 V,Inlens SE探测器。
    • 氧化铝(Al2O3)球体,在500 V表面信息敏感条件下高分辨率成像,可以看到烧结颗粒的表面梯度。
    • 电池正极铝箔颗粒表面。
    • 利用化学气相沉积(CVD)技术在Si/SiO2基材上生长的MoS2 2D晶体:RISE图像呈现出MoS2晶体的褶皱和重叠部分(绿色)、多层(蓝色)及单层(红色)结构,图像宽度32 µm。
    • 钢原位加热和拉伸实验。
    • 对聚苯乙烯样品表面进行断裂,以了解聚合物界面处的裂纹形成和附着力
      对聚苯乙烯样品表面进行断裂,以了解聚合物界面处的裂纹形成和附着力

      对断裂的聚苯乙烯样品表面进行成像,以了解聚合物界面处的裂纹形成和附着力。
      Sigma 560, 3 kV,60 Pa样品仓压力下的NanoVP lite模式,C2D G2。

      对断裂的聚苯乙烯样品表面进行成像,以了解聚合物界面处的裂纹形成和附着力。
      Sigma 560, 3 kV,60 Pa样品仓压力下的NanoVP lite模式,C2D G2。

       

    • 用于药物传递的MSC胶囊(中空介孔二氧化硅)。
      用于药物传递的MSC胶囊(中空介孔二氧化硅)。

      用于药物传递的MSC胶囊(中空介孔二氧化硅)。背散射成像显示了二氧化硅纳米胶囊中的氧化铁颗粒。Sigma 560,HDBSD,5 kV。

      由德国科隆大学无机化学研究所的V. Brune博士提供。

      用于药物传递的MSC胶囊(中空介孔二氧化硅)。背散射成像显示了二氧化硅纳米胶囊中的氧化铁颗粒。Sigma 560,HDBSD,5 kV。
       

    • 以低电压成像的碳纳米管(CNT)。
      以低电压成像的碳纳米管(CNT)。

      以低电压成像的碳纳米管(CNT)。Sigma 560,500 V,Inlens SE探测器。

      以低电压成像的碳纳米管(CNT)。Sigma 560,500 V,Inlens SE探测器。
       

    • 氧化铝(Al2O3)球体,在500 V表面信息敏感条件下高分辨率成像,可以看到烧结颗粒的表面梯度。
      氧化铝(Al2O3)球体,在500 V表面信息敏感条件下高分辨率成像,可以看到烧结颗粒的表面梯度。

      氧化铝(Al2O3)球体。在500 V表面信息敏感条件下高分辨率成像,可以看到烧结颗粒的表面梯度,某些梯度之间的距离仅为3 nm。Sigma 560,500 V,Inlens SE。

      氧化铝(Al2O3)球体。在500 V表面信息敏感条件下高分辨率成像,可以看到烧结颗粒的表面梯度,某些梯度之间的距离仅为3 nm。Sigma 560,500 V,Inlens SE。
       

    • 电池正极铝箔颗粒表面。
      电池正极铝箔颗粒表面。

      电池正极铝箔颗粒表面。利用材料成分衬度识别Li-NMC上的粘合剂(较暗的材料),使用aBSD成像。

      电池正极铝箔颗粒表面。利用材料成分衬度识别Li-NMC上的粘合剂(较暗的材料),使用aBSD成像。

    • 利用化学气相沉积(CVD)技术在Si/SiO2基材上生长的MoS2 2D晶体:RISE图像呈现出MoS2晶体的褶皱和重叠部分(绿色)、多层(蓝色)及单层(红色)结构,图像宽度32 µm。
      利用化学气相沉积(CVD)技术在Si/SiO2基材上生长的MoS2 2D晶体:RISE图像呈现出MoS2晶体的褶皱和重叠部分(绿色)、多层(蓝色)及单层(红色)结构,图像宽度32 µm。

      利用化学气相沉积(CVD)技术在Si/SiO2基材上生长的MoS2 2D晶体:RISE图像呈现出MoS2晶体的褶皱和重叠部分(绿色)、多层(蓝色)及单层(红色)结构,图像宽度32 µm。

      利用化学气相沉积(CVD)技术在Si/SiO2基材上生长的MoS2 2D晶体:RISE图像呈现出MoS2晶体的褶皱和重叠部分(绿色)、多层(蓝色)及单层(红色)结构,图像宽度32 µm。

    • 钢原位加热和拉伸实验。同步执行SEM成像和EBSD分析,以深入研究应力应变曲线。

    材料科学

    探索聚合物、纤维、二硫化钼等材料样品的图像。

    • 在1 kV高真空条件下,使用ETSE探测器轻松完成放射虫精细镂空结构成像,图像宽度183 µm。
    • 在1 kV高真空条件下对蘑菇真菌孢子成像。使用Sigma 500可以在低电压下对这些精巧脆弱的结构轻松成像。
    • Tricellaria inopinata
    • 使用连续切面成像的三维大脑超微结构
    • 在1 kV高真空条件下,使用ETSE探测器轻松完成放射虫精细镂空结构成像,图像宽度183 µm。
      在1 kV高真空条件下,使用ETSE探测器轻松完成放射虫精细镂空结构成像,图像宽度183 µm。

      在1 kV高真空条件下,使用ETSE探测器轻松完成放射虫精细镂空结构成像,图像宽度183 µm。

      在1 kV高真空条件下,使用ETSE探测器轻松完成放射虫精细镂空结构成像,图像宽度183 µm。

    • 在1 kV高真空条件下对蘑菇真菌孢子成像。使用Sigma 500可以在低电压下对这些精巧脆弱的结构轻松成像。
      在1 kV高真空条件下对蘑菇真菌孢子成像。使用Sigma 500可以在低电压下对这些精巧脆弱的结构轻松成像。

      在1 kV高真空条件下对蘑菇真菌孢子成像。使用Sigma 500可以在低电压下对这些精巧脆弱的结构轻松成像。

      在1 kV高真空条件下对蘑菇真菌孢子成像。使用Sigma 500可以在低电压下对这些精巧脆弱的结构轻松成像。

    • Tricellaria inopinata
      Tricellaria inopinata

      固着海洋生物苔藓虫Tricellaria inopinata的超微结构,观察视野为30 μm。使用蔡司Sigma 560采集,Sense BSD探测器,1 kV,30 pA。

      由挪威卑尔根大学萨斯海洋分子生物学中心的Anna Seybold和Harald Hausen提供。

      固着海洋生物苔藓虫Tricellaria inopinata的超微结构,观察视野为30 μm。使用蔡司Sigma 560采集,Sense BSD探测器,1 kV,30 pA。
       

    • 使用连续切面成像的三维大脑超微结构
      使用连续切面成像的三维大脑超微结构

      使用连续切面成像技术自动采集的3D大脑超微结构。星形细胞(青色)被识别和分割。

      由UCL眼科研究所的Peter Munro博士和Hannah Armer提供。

      使用连续切面成像技术自动采集的3D大脑超微结构。星形细胞(青色)被识别和分割。 
       

    生命科学

    了解更多有关原生动物或真菌的微观和纳米结构信息,获取切面样品或薄片上的超微结构。

    • 在20 kV下使用YAG-BSD成像的岩石样品,由于YAG晶体的光传导性能可高速采集图像。
    • 硫化镍矿石。矿物EDS面分布图,图像宽度3.1 mm。样品由英国莱彻斯特大学提供。
    • 铁矿石矿物分析:铁矿石矿物的拉曼光谱分析,扫描电子显微镜图像和拉曼图叠加。(赤铁矿为红色、蓝色、绿色、橙色和粉红色;针铁矿为淡蓝色)。
    • 铁矿石矿物分析,拉曼光谱:赤铁矿光谱的差异表征了其晶体取向的不同。(赤铁矿为红色、蓝色、绿色、橙色和粉红色;针铁矿为淡蓝色)。
    • 片麻岩矿物分区
    • 在20 kV下使用YAG-BSD成像的岩石样品,由于YAG晶体的光传导性能可高速采集图像。
      在20 kV下使用YAG-BSD成像的岩石样品,由于YAG晶体的光传导性能可高速采集图像。

      在20 kV下使用YAG-BSD成像的岩石样品,由于YAG晶体的光传导性能可高速采集图像。

      在20 kV下使用YAG-BSD成像的岩石样品,由于YAG晶体的光传导性能可高速采集图像。

    • 硫化镍矿石。矿物EDS面分布图,图像宽度3.1 mm。样品由英国莱彻斯特大学提供。
      硫化镍矿石。矿物EDS面分布图,图像宽度3.1 mm。样品由英国莱彻斯特大学提供。

      硫化镍矿石。矿物EDS面分布图,图像宽度3.1 mm。样品由英国莱彻斯特大学提供。

      硫化镍矿石。矿物EDS面分布图,图像宽度3.1 mm。样品由英国莱彻斯特大学提供。

    • 铁矿石矿物分析:铁矿石矿物的拉曼光谱分析,扫描电子显微镜图像和拉曼图叠加。(赤铁矿为红色、蓝色、绿色、橙色和粉红色;针铁矿为淡蓝色)。
      铁矿石矿物分析:铁矿石矿物的拉曼光谱分析,扫描电子显微镜图像和拉曼图叠加。(赤铁矿为红色、蓝色、绿色、橙色和粉红色;针铁矿为淡蓝色)。

      铁矿石矿物分析:铁矿石矿物的拉曼光谱分析,扫描电子显微镜图像和拉曼图叠加。(赤铁矿为红色、蓝色、绿色、橙色和粉红色;针铁矿为淡蓝色)。

      铁矿石矿物分析:铁矿石矿物的拉曼光谱分析,扫描电子显微镜图像和拉曼图叠加。(赤铁矿为红色、蓝色、绿色、橙色和粉红色;针铁矿为淡蓝色)。

    • 铁矿石矿物分析,拉曼光谱:赤铁矿光谱的差异表征了其晶体取向的不同。(赤铁矿为红色、蓝色、绿色、橙色和粉红色;针铁矿为淡蓝色)。
      铁矿石矿物分析,拉曼光谱:赤铁矿光谱的差异表征了其晶体取向的不同。(赤铁矿为红色、蓝色、绿色、橙色和粉红色;针铁矿为淡蓝色)。

      铁矿石矿物分析,拉曼光谱:赤铁矿光谱的差异表征了其晶体取向的不同。(赤铁矿为红色、蓝色、绿色、橙色和粉红色;针铁矿为淡蓝色)。

      铁矿石矿物分析,拉曼光谱:赤铁矿光谱的差异表征了其晶体取向的不同。(赤铁矿为红色、蓝色、绿色、橙色和粉红色;针铁矿为淡蓝色)。

    • 含石榴石片麻岩的定量EDS主要元素热图(Ca),突出了关键矿物中的地球化学分区。

      含石榴石片麻岩的定量EDS主要元素热图(Ca),突出了关键矿物中的地球化学分区。

      含石榴石片麻岩的定量EDS主要元素热图(Ca),突出了关键矿物中的地球化学分区。
       

    地球科学与自然资源

    探索岩石、矿石和金属。

    • 在40 Pa可变压力模式下,使用C2D探测器轻松完成对颜料和遮光剂用非导电二氧化钛纳米颗粒的成像。
    • 在20 kV的暗场模式下,使用aSTEM探测器对25 – 50 nm氧化铁颗粒成像。
    • 在1 kV下使用aBSD对超导合金样品成像。
    • 氧化锌枝晶
    • 非导电二氧化钛纳米颗粒
      非导电二氧化钛纳米颗粒

      在40 Pa可变压力模式下,使用C2D探测器轻松完成对颜料和遮光剂用非导电二氧化钛颗粒的成像,图像宽度10 µm。

      在40 Pa可变压力模式下,使用C2D探测器轻松完成对颜料和遮光剂用非导电二氧化钛颗粒的成像,图像宽度10 µm。

    • 在20 kV的暗场模式下,使用aSTEM探测器对25 – 50 nm氧化铁颗粒成像。
      在20 kV的暗场模式下,使用aSTEM探测器对25 – 50 nm氧化铁颗粒成像。

      在20 kV的暗场模式下,使用aSTEM探测器对25 – 50 nm氧化铁颗粒成像。

      在20 kV的暗场模式下,使用aSTEM探测器对25 – 50 nm氧化铁颗粒成像。

    • 在1 kV下使用aBSD对超导合金样品成像。
      在1 kV下使用aBSD对超导合金样品成像。

      在1 kV下使用aBSD对超导合金样品成像。(比例尺20 µm)

      在1 kV下使用aBSD对超导合金样品成像。(比例尺20 µm)

    • 氧化锌枝晶
      氧化锌枝晶

      氧化锌枝晶:检测储能系统电极的形态变化。Sigma,ETSE,5 kV。

      氧化锌枝晶:检测储能系统电极的形态变化。Sigma,ETSE,5 kV。
       

    工业应用

    了解如何对金属、合金和粉末进行研究。

    配件

    蔡司FE-SEM原位实验室——连接材料性能与微观结构的桥梁

    蔡司FE-SEM原位实验室

    连接材料性能与微观结构的桥梁

    在进行加热和拉伸实验时,可通过使用原位解决方案来拓展蔡司FE-SEM,尽享集成解决方案的优势。对金属、合金、聚合物、塑料、复合材料以及陶瓷等材料进行深入研究。将力学拉伸或压缩载物台、加热单元和专用高温探测器与分析相结合。所有系统组件均可通过安装于个人电脑上的统一软件控制,从而实现无人值守的自动化材料测试。

    SmartEDX——探索嵌入式能量色散X射线谱

    SmartEDX

    探索嵌入式能量色散X射线谱

    如果SEM单独成像无法实现对样品的全面了解,可采用嵌入式EDS进行显微分析。使用适合低电压应用的优化解决方案,采集空间可分辨的元素信息。鉴于氮化硅窗口出色的透射率,常规显微分析和轻元素低能量X射线的探测得以优化。多用户环境中的团队将从工作流引导的GUI中受益。蔡司工程师提供支持,为您带来安装、预防性维护和质保的一站式服务。
    完全集成的RISE——充分发挥拉曼成像和扫描电镜的性能优势

    完全集成的RISE

    充分发挥拉曼成像和扫描电镜的性能优势

    补充材料表征,并增加拉曼光谱成像。使用共聚焦拉曼成像功能,获取样品的化学指纹图并扩展您的Sigma 300。此外,它还可辨别分子和晶体信息,执行三维分析,将SEM成像与拉曼光谱成像和EDS数据相关联(如适用)。完全集成的RISE可充分发挥SEM和拉曼系统的全部优势。

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