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集多功能于一體的原子力顯微鏡


Park XE15原子力顯微鏡具有眾多的獨特功能,是處理多種樣品的共享實驗室、進行多變量實驗的研究院以及晶片故障分析工程師的理想選擇。同時,合理的價格和穩健的功能使之成為業內認可的大型樣品原子力顯微鏡之一。



MultiSample?(多重采樣?)掃描器帶來便捷樣品測量

Park XE15能夠一次性掃描和測量多個樣品,讓您的效率提高。您只需要將樣品放入工作臺,再啟動掃描程序便可。該功能也可以讓您在相同的環境條件下掃描樣品,從而提高數據的**性和穩定性。

      

可掃描大件樣品

大多數的原子力顯微鏡不同,Park XE15可掃描尺寸為200 mm x 200 mm的樣品。這樣既滿足了研究員對掃描大樣品的需求,也讓故障分析工程師能夠掃描硅片。

    

功能齊全,可滿足各種需求

Park XE15配有絕大多數的掃描模式,可掃描各種尺寸的樣品。得益于此,Park XE15是共用實驗室的*佳配置,能夠滿足每個人的需求。


MultiSample?(多重采樣?)掃描器帶來便捷樣品測量 

Park XE15 MultiSample?掃描系統 

Park XE15 MultiSample? scan system
· 一次性自動多樣品成像
· 特別設計的多樣品卡盤,可裝載多達16個樣品

· 全機動XY軸樣品臺,行程范圍達150 mm x 150 mm

借助電動樣品臺,MultiSample?掃描模式能夠允許用戶自行編程,借助自動化步進掃描,實現多區域成像。


流程如下:
1.記錄用戶定義的多個掃描位置
2.在**個掃描位置成像
3.提升懸臂
4.將電動樣品臺移至下一個用戶定義坐標
5.探針接近

6.重復掃描


記錄多個掃描位置十分簡單,您可以輸入樣品-樣品臺坐標或使用兩個參考點校正樣品位置。該自動化功能大大減少您在掃描過程中需要的工作,極大提高了生產力。



無掃描器弓形彎曲的平直正交XY軸掃描
Park Systems的先進串擾消除(XE)掃描系統能夠有效解決上述問題。我們使用了二維柔性平臺專門掃描樣品的XY軸位置,并通過壓電疊堆傳動裝置專門掃描探針懸臂的Z軸位置。用于XY軸掃描的柔性平臺采用了固體鋁材,其具有超高的正交性和出色的平面外運動軌跡。柔性平臺可在XY軸掃描大型樣品(1 kg左右),頻率*高達100 Hz左右。由于XY軸的帶寬要求遠低于Z軸的帶寬要求,因此該掃描速度已然足夠。用于Z軸掃描的壓電疊堆傳動裝置具有大的推拉力和高共振頻率(約10 kHz)。

XE scan system

適用于樣品和探針**的獨立XY軸和Z軸柔性掃描器


XY flexure scanner

平直正交的XY軸掃描,殘余彎曲低


XE-Peformence

圖9. (a)表示 Park Systems XE系統的背景曲率為零,(b)是傳統的原子力顯微鏡系統的管式掃描器的典型背景曲率, (c)展示了這些背景曲率的橫截面。
圖9展示了XE系統(a)和傳統原子力顯微鏡(b)掃描硅片時,未處理的成像圖。由于硅片屬于原子級光滑材料,因此圖像中的彎曲大多數是掃描器所引起的。圖9(c)展示了圖9中(a)(b)圖像的橫截面。由于管式掃描器本身帶有背景曲率,因此當X軸的位置移動15 μm時,平面外移動*大可達80 nm。而在相同的掃描范圍內,XE掃描系統的平面外移動則不超過1 nm。XE掃描系統的另一大優勢是Z軸伺服回應。圖10是XE掃描系統在無接觸模式下拍下的一個多孔聚合物球體(二乙烯苯)的圖像,其直徑大約為5 μm。由于XE掃描系統的Z軸伺服回應極其精準,探針可以**地沿著聚合物球體上的大曲率以及小孔平面結構移動,而不會壓碎或粘連在其表面上。圖11是Z軸伺服回應在平坦背景上高性能的表現。


                         

True Non-Contact?模式可延長針尖使用壽命,改善樣品保存及精度 

在True Non-Contact?模式中,探針**與樣品的距離在相互原子力的控制下,被成功地控制在幾納米之間。探針**振動幅度下,大大減少了探針與樣品的接觸,從而完好地保護了探針和樣品。

True Non-Contact? Mode


· 探針磨損更低=高分辨率掃描更長久
· 無損式探針-樣品接觸=樣品變化程度*小
· 避免參數依賴

Tapping Imaging


· 探針磨損更快=掃描圖像模糊
· 破壞性探針-樣品接觸=樣品受損變化
· 高參數依賴性

樣品損壞更少,探針壽命更長

原子力顯微鏡探針的**十分脆弱,這使得它在接觸樣品后會快速變鈍,從而限制原子力顯微鏡的分辨率和圖像的質量。對于材質較軟的樣品,探針會破壞樣品,導致其高度測量不準確。相應地,探針保持完整性意味著顯微鏡可以持續提供高分辨率的**數據。XE系列原子力顯微鏡的真正非接觸模式能夠極大程度保護探針,從而延長其壽命,并減少對于樣品的破壞。下圖中以1:1的長寬比展示了XE系列原子力顯微鏡掃描淺溝道隔離樣品的未處理圖像,該樣品的深度由掃描電子顯微鏡(SEM)確定。在成像20次之后,探針幾乎有沒任何磨損。

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