Desktop-REM: Das ideale System für jedes Labor

Die Desktop-Elektronenmikroskopie (TEM) hat in den letzten Jahrzehnten eine enorme Entwicklung durchgemacht. Seitdem 2006-2007 die ersten kompakten Desktop-Elektronenmikroskope auf den Markt kamen, haben sich diese Instrumente zu großartigen Allzweckwerkzeugen entwickelt, die in Tausenden von Labors auf der ganzen Welt ihren Platz gefunden haben.

Dadurch konnten bahnbrechende und innovative Forschungs- und Analysekapazitäten in Bereichen wie Pharmazie, Automobilindustrie, Polymere, Mikroelektronik, Batterie– und Metallforschung aufgebaut werden.

Es ist auch zu beobachten, dass das Desktop-REM innerhalb spezialisierter REM-Plattformen zunehmend eingesetzt wird, um die Arbeitsbelastung der verfügbaren konventionellen REM-Technologie zu verringern.

Um den Stand der Technik in Bezug auf die Desktop-REM-Technologie zu erläutern, stellen wir hier die Phenom Thermo Scientific Desktop-REM-Reihe vor, die von France Scientifique vertrieben wird.

Warum ist das Desktop-REM so beliebt?

Bis vor etwa 15 Jahren war die Elektronenmikroskopie ausschließlich eine Domäne der High-Tech-Labors von Industrieunternehmen und spezialisierten Universitätsinstituten. REM-Installationen in diesen Labors bedeuteten eine komplexe Infrastruktur und den Bedarf an hochqualifizierten und erfahrenen Bedienern. Auch die hohen Investitions- und Betriebskosten wirkten sich negativ auf die Installation von REM in Laboren aus. Dies war unter anderem darauf zurückzuführen, dass die Investition nicht leicht zu rechtfertigen war.

Dennoch bietet ein Desktop-REM eine Reihe von Lösungen:

Es ist keine spezielle Infrastruktur in Bezug auf Stabilität, Temperatur oder Luftfeuchtigkeit erforderlich.
Ein Desktop-REM ist eine wirtschaftlich gerechtfertigte Investition in Labors, in denen diese Technologie nicht vollzeitlich genutzt wird.
Die Betriebs- und Wartungskosten eines Desktop-REMs sind oft um ein Dutzend Mal niedriger als die eines herkömmlichen REMs.
Die Schulung von (neuen) Bedienern kann innerhalb eines Tages erfolgen, und eine spezielle akademische Ausbildung ist nicht erforderlich.

Darüber hinaus erfüllt die Desktop-REM-Technologie eine Reihe zusätzlicher Anforderungen in modernen Labors für Qualitätskontrolle und Forschung und Entwicklung und eröffnet neue Möglichkeiten in Forschungsprojekten.

Minimale und vollständig programmierbare Ausfallzeiten für Wartungsaktivitäten.
Mehrere Bediener müssen in der Lage sein, das REM einfach und flüssig zu bedienen, indem sie Standardverfahren für die Probenvorbereitung und die Aufnahme der REM-Bilder verwenden.
In QC- und F&E-Umgebungen muss ein Desktop-REM weiterhin automatisch Ergebnisse liefern, z. B. während der Nacht.

Die Zeit zwischen dem Laden der Probe und dem ersten REM-Bild (das sogenannte “time-to-image”) sollte so kurz wie möglich sein, um die Produktivität zu steigern.
Häufig sind die Vergrößerungsmöglichkeiten und die Schärfentiefe des herkömmlichen Lichtmikroskops zu begrenzt, um den Anforderungen neuer Forschungsprojekte gerecht zu werden. Hier bietet das Desktop-REM eine ideale Lösung.
Die Bildanalyse muss auch immer häufiger mit der chemischen Analyse und der Bestimmung der Größe und Form von Partikeln kombiniert werden. Auch hier bietet die verfügbare Soft- und Hardware die passende Lösung.

Wie ist der aktuelle Stand der Technik eines Desktop-REMs?

Wir betrachten hier den eher technischen Aspekt des Desktop-REMs genauer. Welche Eigenschaften haben diese Geräte und wie sind sie im Vergleich zum herkömmlichen REM? Für alle, die ihr Gedächtnis in Bezug auf die Elektronenmikroskopie auffrischen möchten, ist diese Publikation empfehlenswert.

Vergrößerung: Der Vergrößerungsbereich der verschiedenen Modelle der Phenom Desktop-REMs von Thermo Scientific reicht von 160x bis 350.000x. Die Bildauflösung ist hier besser als 6 nm. Zusätzlich verfügen die Geräte auch über ein integriertes Lichtmikroskop, das von 20x bis 160x vergrößert.

Für noch weitergehende Arbeiten ist auch ein SEM-FEG-Modell mit Feldemissionsquelle mit einer Vergrößerung von bis zu 2.000.000x (Auflösung < 2 nm) erhältlich.

Detektoren: Alle Phenom Thermo Scientific Desktop-REMs sind mit einem Rückstreuelektronendetektor (BSD) ausgestattet. Optional sind ein Sekundärelektronendetektor (SED) und ein EDS-Detektor für die chemische Analyse und Elementidentifizierung erhältlich. EDS ist in den Modi Punkt, Linear Scan und Mapping verfügbar.

Elektronenquelle: Die P-Series und die XL Thermo Phenom-Reihe sind mit einer CeB6-Elektronenquelle ausgestattet. Sie bietet eine wesentlich höhere Helligkeit als herkömmliche Wolframdrähte und hat eine Lebensdauer von mehreren tausend Stunden, so dass sie bei der Wartung ausgetauscht werden kann und die Ausfallzeit minimal ist. Das Modell SEM-FEG Pharos ist mit einer Feldemissionsquelle (FEG) ausgestattet, die eine noch höhere Helligkeit und Stabilität des Elektronenflusses gewährleistet.

Beschleunigungsspannung und Vakuummodi: Die verschiedenen Modelle haben eine einstellbare Beschleunigungsspannung von 1 kV bis 20 kV. Mit den mehreren Vakuummodi können Sie ein individuelles Vakuumniveau für Ihre Proben einstellen, indem Sie verschiedene Probenhalter oder eine Vakuumpumpe verwenden.

Probengröße und -kapazität: Die Modelle der P-Serie können Proben mit einem Durchmesser von bis zu 25 mm und einer Höhe von bis zu 30 mm aufnehmen. Die XL-Reihe kann Proben bis zu einer Größe von 100 mm x 100 mm x 40 mm (h) abbilden. Der gleiche Probenhalter kann auch für automatisierte Messungen an 36 x 12 mm großen Stubs oder 9 x 30 mm großen Filtern verwendet werden.

Probenhalter und Zubehör: Es gibt Probenhalter zum Kühlen und Erwärmen der Proben, einen automatisch euzentrisch rotierenden Probenhalter und einen Miniaturprüfstand für Zug-, Druck- und Biegetests.

Softwarelösungen: Die Phenom Thermo Scientific Desktop-REMs können mit Software ausgestattet werden, um automatisch die Partikelgröße, den Faserdurchmesser und die Porenverteilung zu bestimmen. Automatisierte Lösungen für die additive Fertigung, technische Sauberkeit, Batterie- und Stahleinschlussforschung sowie Spezialanwendungen wie die Analyse von Asbest und Schießrückständen sind ebenfalls erhältlich. In einer Reihe dieser Softwaremodule wird die Bildanalyse über das EDS-Modul mit der Elementanalyse kombiniert.

Phenom Thermo Scientific Desktop-REM: Maßgeschneiderte Lösungen für jede Anwendung

Die Phenom Thermo Scientific Desktop-REMs bestehen aus drei Grundmodellen :

Das Thermo Scientific Phenom ProX G6 ist ein Tischgerät mit allen Funktionen eines REM. Es eignet sich besonders für Labore, die eine Vielzahl von Proben und Anwendungen verwenden. Der Schwerpunkt liegt auf schneller Bildgewinnung und Flexibilität, ohne Kompromisse bei der Benutzerfreundlichkeit oder den Hardware- und Softwareoptionen einzugehen. Download der Phenom ProX G6-Broschüre
Der Thermo Scientific Phenom XL wird aufgrund seiner Fähigkeit, eine große Anzahl von Proben zu laden, hauptsächlich für automatisierte Anwendungen oder eine Kombination aus spezifischen Forschungsanwendungen während des Tages mit Hochdurchsatzarbeit außerhalb der Arbeitszeiten verwendet. Es ist auch die XL-Plattform, die für die zahlreichen automatisierten Softwareanwendungen wie additive Fertigung, technische Sauberkeit, Batterieforschung, Einschlüsse in Stahl und Asbestanalysen verwendet wird. Download der Phenom XL-Broschüre
Das Phenom Pharos von Thermo Scientific ist das einzige verfügbare REM-FEG-Tischgerät mit einer Auflösung von < 2 nm (Vergrößerung bis 2.000.000x). Es bietet außerdem die gleichen Funktionen wie die ProX G6-Serie. Download der Phenom Pharos-Broschüre

Beispiele für einige typische Anwendungen und Konfigurationen des Desktop-REMs

Im Folgenden finden Sie eine Auswahl an Anwendungen und Konfigurationen, die für bestimmte Branchen oder Anwendungen verfügbar sind, mit dem Link zu den Broschüren für jede dieser Anwendungen.

Möchten Sie das Phenom Thermo Scientific Desktop-REM selbst erleben? Wenden Sie sich an unseren Produktspezialisten Pierre Forestier, um Ihre Anwendung zu besprechen oder eine Vorführung an Ihren eigenen Proben zu planen.

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