In situ analysis

As materials research continues to advance, it is becoming increasingly important to not only observe materials in their initial and final state but also throughout their various applications. This might include imaging metal feedstocks as they are heated for additive manufacturing or wetting and drying of functionalized nanoparticles in order to understand their behavior in real-world conditions. Characterizing these behaviors is crucial as they impact critical research areas such as clean energy, transportation, catalysis, nano-electronics, and even human health.

In situ electron microscopy

While electron microscopy (EM) has traditionally been a static imaging method, advances in sample handling and rapid imaging have allowed the technique to be used for live, in situ observations. The high resolution of EM enables you to investigate nanoscale annealing behavior, phase transformations in metals, structural changes, sintering phenomena in catalysts, segregation/diffusion phenomena, and more.

In situ EM analysis of materials requires that the instruments offer fast and quantitative data acquisition along with dynamic high-resolution imaging. This is especially important when the investigated processes are dependent on rapidly changeable variables like temperature or humidity. For such dynamic experiments, the combination of flexibility in sample imaging, the ability to use different beam and vacuum conditions, and the fast collection of compositional data are indispensable.

A piece of solder heated and cooled directly within the scanning electron microscope. (Video)

In situ electron microscopes from Thermo Fisher Scientific

Thermo Scientific Environmental scanning electron microscopy (ESEM) and DualBeam (focused ion beam SEM) systems can operate under a variety of conditions that are needed for realistic in situ experiments. In particular, the MEMS-based Thermo Scientific μHeater Holder, in combination with in situ sample preparation, provides high-quality characterization at elevated temperatures.


Resources

Sodium chloride crystals dissolving and recrystallizing, observed directly in the low-vacuum mode of an environmental SEM.
Tissue fiber wetting and drying observed directly in the low-vacuum mode of an environmental SEM.
Metal nanoparticles coalescing as they are heated.
Sodium chloride crystals dissolving and recrystallizing, observed directly in the low-vacuum mode of an environmental SEM.
Tissue fiber wetting and drying observed directly in the low-vacuum mode of an environmental SEM.
Metal nanoparticles coalescing as they are heated.

Applications

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Control de calidad
 

El control y garantía de calidad son esenciales en la industria moderna. Ofrecemos una gama de herramientas de EM y espectroscopía para el análisis multiescala y multimodal de defectos, lo que le permite tomar decisiones fiables e informadas para el control y la mejora de procesos.

 

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Investigación sobre materiales fundamentales

Se investigan nuevos materiales a escalas cada vez más pequeñas para lograr el máximo control de sus propiedades físicas y químicas. La microscopía electrónica proporciona a los investigadores información clave sobre una amplia variedad de características materiales a escala nanométrica.

 


Samples


Investigación de baterías

El desarrollo de baterías se realiza mediante análisis multiescala con microCT, SEM y TEM, espectroscopía Raman, XPS y visualización y análisis 3D digital. Aprenda cómo este enfoque proporciona la información estructural y química necesaria para crear mejores baterías.

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Investigación sobre polímeros

La microestructura polimérica determina las características y el rendimiento del material a granel. La microscopía electrónica permite un análisis exhaustivo en microescala de la morfología y composición de los polímeros para aplicaciones de control de calidad e I+D.

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Investigación sobre metales

La producción eficaz de metales requiere un control preciso de las inclusiones y precipitados. Nuestras herramientas automatizadas pueden realizar varias tareas cruciales para el análisis de metales, incluyendo el recuento de nanopartículas, el análisis químico EDS y la preparación de muestras de TEM.

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Investigación sobre catálisis

Los catalizadores son cruciales para la mayoría de los procesos industriales modernos. Su eficacia depende de la composición microscópica y la morfología de las partículas catalíticas; EM con EDS es ideal para estudiar estas propiedades.

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Nanopartículas

Los materiales tienen propiedades sustancialmente diferentes en la nanoescala y en la macroescala. Para estudiarlos, la instrumentación S/TEM se puede combinar con la espectroscopia de rayos X por dispersión de energía para obtener datos de resolución nanométrica, o incluso subnanométrica.

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Products

Hoja de estilo para tarjetas originales instrumentos

Helios Hydra DualBeam

  • 4 especies de iones rápidos conmutables (Xe, Ar, O, N) para el procesamiento optimizado de PFIB de la gama más amplia de materiales
  • Preparación de muestras de TEM sin GA
  • Adquisición de imágenes SEM de alta resolución

Helios 5 DualBeam

  • Preparación de muestras de TEM ultrafina, de alta calidad y completamente automatizada
  • Subsuperficie de alto rendimiento, alta resolución y caracterización en 3D
  • Capacidades de rápida creación de prototipos a nanoescala

Helios 5 PFIB DualBeam

  • Preparación de muestras STEM y TEM sin galio
  • Subsuperficie multimodal e información 3D
  • Columna FIB con plasma xenón de 2,5 μA de última generación

Scios 2 DualBeam

  • Soporte completo de muestras magnéticas y no conductoras
  • Subsuperficie de alto rendimiento y caracterización en 3D
  • Facilidad de uso y capacidades de automatización avanzadas

Quattro ESEM

  • Tecnología de obtención de imágenes por microscopía electrónica de barrido (SEM) con cañón de emisión de campo (FEG) de alta resolución con versatilidad absoluta y capacidad medioambiental única (ESEM)
  • Consulte la información completa de todas las muestras con obtención de imágenes SE y BSE en cada modo de funcionamiento

Apreo 2 SEM

  • SEM de alto rendimiento para resolución de subnanómetro o nanómetro completo
  • Detector de retrodispersión de T1 incorporado en la columna para contraste de materiales sensibles de velocidad TV
  • Excelente rendimiento en distancias de trabajo largas (10 mm)

Prisma E SEM

  • SEM de nivel básico con excelente calidad de imagen
  • Rápida y sencilla navegación y carga de muestras para varias muestras
  • Compatible con una amplia gama de materiales gracias a los exclusivos modos de vacío

Verios 5 XHR SEM

  • SEM monocroma para resolución de subnanómetros sobre el rango de energía completo de 1 keV a 30 keV
  • Fácil acceso a la energía de recepción de haz, a un nivel tan bajo como 20 eV
  • Excelente estabilidad con fase piezoeléctrica como estándar

AutoScript 4

  • Reproducibilidad y precisión mejoradas
  • Adquisición de imágenes y patrones de alto rendimiento y sin supervisión
  • Compatible con un entorno de secuencia de comandos basado en Python 3.5

μHeater

  • Solución de calentamiento ultrarrápido para adquisición de imágenes de alta resolución in situ
  • Totalmente integrada
  • Temperaturas de hasta 1200 °C

Software Auto Slice and View 4.0

  • Cortes en secciones en serie automatizadas para DualBeam
  • Adquisición de datos multimodales (SEM, EDS, EBSD)
  • Capacidades de edición sobre la marcha
  • Ubicación del corte en los bordes

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