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Thermo Scientific Helios 5 PFIB Laser Systems combine plasma focused ion beam milling with femtosecond laser ablation and SEM (scanning electron microscopy) imaging. This “TriBeam” combination enables high-resolution imaging and analysis with in situ ablation capability, offering unprecedented material removal rates for fast millimeter-scale characterization at nanometer resolution.
The femtosecond laser can cut many materials at rates that are orders of magnitude faster than a typical FIB. A large cross-section (hundreds of micrometers) can be created in less than five minutes. Because the laser has a different removal mechanism (ablation versus the ion sputtering of FIB), it can easily process challenging materials, such as non-conductive or ion-beam-sensitive samples.
The extremely short duration of the femtosecond laser pulses introduces almost no artifacts such as heat impact, microcracking, melting, or those typical of traditional mechanical polishing. In most cases, the laser-milled surfaces are clean enough for direct SEM imaging and even for surface-sensitive techniques such as electron backscatter diffraction (EBSD) mapping.
We offer a broad product portfolio and advanced automation capabilities for applications such as transmission electron microscopy (TEM) sample preparation, atom probe tomography (APT) sample preparation, and 3D structural analysis.
Built on the proven Helios 5 DualBeam platform, these instruments incorporate a suite of state-of-the-art technologies to provide high-performance, high-resolution transmission electron microscopy (TEM) and atom probe tomography (APT) sample preparation and extremely high-resolution SEM imaging with precise materials contrast.
When combined with Thermo Scientific Auto Slice & View Software, TriBeam instruments provide 3D insight into sample structure by selectively removing (milling) the material for subsurface characterization. Digital reconstruction generates multi-modal 3D datasets that can consist of a variety of signals, including backscattered electron (BSE) imaging for maximum materials contrast, energy dispersive spectroscopy (EDS) for compositional information, and electron backscatter diffraction (EBSD) for microstructural and crystallographic information. The SEM capability of TriBeam instruments offers nanoscale details across a wide range of working conditions, from structural information obtained at 30 keV in STEM mode to charge-free, detailed surface information at lower energies. With unique in-lens detectors, TriBeam systems are designed for simultaneous acquisition of angular/energy-selective secondary-electron and BSE data. Fast, accurate, and reproducible results are provided by our unique SEM column design, which features fully automated lens alignments.
Thermo Fisher Scientific offers a broad range of (P)FIB-SEM systems with fully integrated femtosecond lasers. This TriBeam product family consists of three models, all featuring the best-in-class Thermo Scientific Elstar SEM Column, a high-precision 150 mm piezo stage, and a large chamber. The main difference between these models is the FIB column:
Millimeter-scale cross sections with up to 15,000x faster material removal than a typical focused ion beam.
Data acquisition for much larger volumes within a shorter amount of time.
Same coincident point for all tree beams (SEM / (P)FIB / laser) enables accurate and repeatable cut placement and 3D characterization.
Extraction of subsurface TEM lamella or chunks for 3D analysis.
Includes non-conductive or ion-beam-sensitive samples.
No need to transfer samples between different instruments for cross-sectioning and imaging.
High-quality TEM and APT sample preparation and high-resolution imaging capabilities.
Laser specifications | ||
---|---|---|
Laser integration |
| |
First Harmonic |
| 1030 nm (IR) <280 fs |
Second Harmonic |
| 515 nm (green) |
Optics |
|
|
Repetition rate | • 1 kHz – 1 MHz | |
Beam position accuracy | • <250 nm | |
Protective shutter | • Automated SEM/PFIB protective shutter | |
Software | • Laser control software | |
Safety | • Interlocked laser enclosure (Class 1 laser safety) | |
Register for our recorded webinar and learn how the combination of fs-Laser and PFIB provides mm-scale subsurface and 3D analysis at nm resolution and enables new workflows such as fast characterization of air sensitive samples and multi-scale correlative microscopy with deep subsurface sample extraction.
Register for our live webinar and learn how leading research labs are using our new Thermo Scientific Helios 5 Laser PFIB and Thermo Scientific Helios 5 Hydra DualBeam to advance their materials characterization.
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O controle de qualidade e a garantia de qualidade são essenciais na indústria moderna. Oferecemos uma gama de ferramentas de microscopia eletrônica e espectroscopia para análises multidimensionais e multimodais de defeitos, permitindo que você tome decisões confiáveis e informadas para controle e melhoria de processos.
Novos materiais são investigados em escalas cada vez menores para o máximo controle de suas propriedades físicas e químicas. A microscopia eletrônica fornece aos pesquisadores percepções importantes sobre uma ampla variedade de características materiais em escala micro a nano.
O desenvolvimento de materiais muitas vezes requer caracterização 3D em várias escalas. Os instrumentos DualBeam permitem a secção em série de grandes volumes e a subsequente geração de imagens SEM nanométricas, que podem ser processadas em reconstruções 3D de alta qualidade da amostra.
Os microscópios DualBeam permitem a preparação de amostras ultrafinas e de alta qualidade para análise de (S)TEM. Graças à automação avançada, os usuários com qualquer nível de experiência podem obter resultados de nível especializado para uma ampla gama de materiais.
A tomografia por sonda atômica (APT) fornece análise de composição de resolução atômica 3D de materiais. A microscopia de feixe de íons focalizados (FIB) é uma técnica essencial para a preparação de amostra de alta qualidade, orientada e específica de local para a caracterização APT.
O corte transversal fornece dados adicionais ao revelar informações de subsuperfície. Os instrumentos DualBeam apresentam excelentes colunas de feixe de íons focalizados para corte transversal de alta qualidade. A automação permite realizar o processamento autônomo de amostras com alta produtividade.
A observação direta e em tempo real de alterações microestruturais com a microscopia eletrônica é necessária para entender os princípios subjacentes de processos dinâmicos, como recristalização, crescimento de grãos e transformação de fases durante o aquecimento, o resfriamento e a umidificação.
Os materiais novos precisam ser analisados em resolução cada vez maior, mantendo o contexto maior da amostra. A análise em várias escalas permite correlacionar várias ferramentas e modalidades de geração de imagens, como a microTC de raios X, DualBeam, laser PFIB, SEM e TEM.
O desenvolvimento de materiais muitas vezes requer caracterização 3D em várias escalas. Os instrumentos DualBeam permitem a secção em série de grandes volumes e a subsequente geração de imagens SEM nanométricas, que podem ser processadas em reconstruções 3D de alta qualidade da amostra.
Os microscópios DualBeam permitem a preparação de amostras ultrafinas e de alta qualidade para análise de (S)TEM. Graças à automação avançada, os usuários com qualquer nível de experiência podem obter resultados de nível especializado para uma ampla gama de materiais.
A tomografia por sonda atômica (APT) fornece análise de composição de resolução atômica 3D de materiais. A microscopia de feixe de íons focalizados (FIB) é uma técnica essencial para a preparação de amostra de alta qualidade, orientada e específica de local para a caracterização APT.
O corte transversal fornece dados adicionais ao revelar informações de subsuperfície. Os instrumentos DualBeam apresentam excelentes colunas de feixe de íons focalizados para corte transversal de alta qualidade. A automação permite realizar o processamento autônomo de amostras com alta produtividade.
A observação direta e em tempo real de alterações microestruturais com a microscopia eletrônica é necessária para entender os princípios subjacentes de processos dinâmicos, como recristalização, crescimento de grãos e transformação de fases durante o aquecimento, o resfriamento e a umidificação.
Os materiais novos precisam ser analisados em resolução cada vez maior, mantendo o contexto maior da amostra. A análise em várias escalas permite correlacionar várias ferramentas e modalidades de geração de imagens, como a microTC de raios X, DualBeam, laser PFIB, SEM e TEM.