JEOL发布高灵敏度多通道检测器“4DCanvas”可应用于多款电镜

　　分析测试百科网讯 2017年7月26日，日本JEOL有限公司发布新型STEM检测器“4DCanvas”（像素化STEM检测器）。“4DCanvas”记录了所有传输、衍射和散射电子的位置和强度，作为STEM图像的每个像素的二维（2D）图案。该像素化检测器的传感器是具有264×264像素的直接电子检测CCD。换一种说法，该检测器作为具有264×264通道的高灵敏度多通道STEM检测器。该检测器的记录数据为4维（4D），其轴为STEM像素位置的x和y，检测器像素位置为u＆v。

“4DCanvas”

　　产品开发背景

　　近来的透射电子显微镜（TEM）使得能够用球面像差校正器（Cs校正器）形成亚电子探针。由于Cs校正，原子分辨率STEM已经与各种STEM探测器一起广泛应用于多种观察目的。在STEM检测器中，极小的探针在样本上扫描，并对传输和衍射电子的每个像素信号进行映射。

　　“4DCanvas”应用程序

　　通过记录每个衍射图案的透射光束的偏移或质心来可视化磁/电场矢量。

　　由于用户可以在检测器平面上创建并分配任意形状的检测器，所以通过任意形状的检测器检测STEM图像。这种独特的功能可实现高对比度成像（例如差分相位对比图像）。

　　通过执行ptychography，可以重构透射电子束的波场。因此，我们可以高效率地观察样品的相位图像。由于检测器可以补偿衍射平面上的相位，因此可以通过后处理来校正像差。可以获得一系列光学切片的Z切片图像（散焦是像差之一）。像差校正图像也通过后处理处理获得。

　　“4DCanvas”的潜在应用预计将会增加。“4DCanvas”的研发将为电子显微镜的用户提供一个平台，就像在画布上自由绘制地图一样。

　　主要特点

　　JEOL像素化STEM检测器

　　高读出速率可以快速采集STEM图像。信噪比高达300：1。量子效率几乎为100％，因为x，y和z中的像素大小足以检测所有进入的电子。因此，像素化检测器非常适合于低剂量成像。此外，检测器用作用于TEM成像的高速和高灵敏度的直接电子检测摄像机。

　　探测器的最佳安装位置

　　“4DCanvas”的最佳安装位置放置在观察室的下方，从而可以同时采集HAADF（高角度环形暗场）STEM检测器的数据，从而通过“4DCanvas”和HAADF检测器对图像进行比较。

　　由于检测器可缩回，各种类型的照相机可以附接在容纳室的相对面上。安装在显微镜柱底部的EELS（电子能量损失光谱仪）可以通过缩回使用。

　　高速STEM数据检测

　　“4DCanvas”可以实现1000 fps或更高的高速STEM图像采集，如下所示，因为传感器是可以分箱的CCD。

　　1,000 fps（全帧读出，264×264像素）

　　256×256像素的STEM图像采集时间：64 s

　　2,000 fps（1×2合并，264×132像素）

　　256×256像素的STEM图像采集时间：32 s

　　4,000 fps（1×4合并，264×66像素）

　　256×256像素的STEM图像采集时间：16 s

　　检测广域加速电子

　　“4DCanvas”也可以检测范围广域加速电子，范围为30kV至300kV。该功能使我们能够根据样品优化加速电压。因此，检测器适用于易受电子束照射的样本。

　　像素化检测器“4DCanvas”的安装

　　4DCanvas“可以安装到JEM-ARM300F和JEM-ARM200F中。

　　注意：在不久的将来，可以安装到JEM-F200。

　　软件

　　“4DCanvas”具有创建从4D数据重建的合成STEM图像的软件。

　　软件可以映射每个电子探针位置的光束位移量和方向，得到电磁场矢量图，其分量是强度和方向。