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A análise elementar é a aplicação fundamental da espectroscopia de raios X por energia dispersiva (EDS, também chamada de EDX ou XEDS). Com a EDS, informações vitais de composição são adicionadas a imagens de microscopia eletrônica, fornecendo uma visão geral morfológica e química combinada da amostra. Como a análise da EDS se torna cada vez mais entrelaçada com a microscopia eletrônica de rotina, o aumento da velocidade e da sensibilidade da técnica é fundamental. A Thermo Fisher Scientific oferece a exclusiva tecnologia ChemiSTEM da Thermo Scientific, desenvolvida para instrumentos S/TEM para otimizar o número de raios X gerados pela amostra e o número capturado pelo detector. A tecnologia ChemiSTEM realiza o mapeamento rápido da EDS, bem como a detecção de elementos traço, ampliando a utilidade e o desempenho da análise da EDS com as suas ferramentas S/TEM. Além disso, a tecnologia ColorSEM da Thermo Scientific está disponível em instrumentos SEM como um recurso sempre ativo que permite a qualquer usuário adquirir dados elementares, fornecendo, mais do que nunca, um maior acesso a informações completas.
Rápido mapeamento de composição
Sistemas de detecção de EDS mais eficientes permitem uma rápida análise de composição com resolução inferior à resolução nanométrica. Em comparação com os sistemas convencionais de detector único de desvio de silício (SDD), a tecnologia ChemiSTEM produz até 5 vezes mais raios X com o X-FEG e coleta até 10 vezes mais raios X com o sistema de detecção Super-X.
Left - Chemical composition mapping of a transistor with a total map acquisition time of 1 hour and 54 minutes. The 100 x 100 pixel EDS map was taken on a Si(Li) detector system with a 500 msec/pixel dwell time, ~0.7 nm spot size, and 0.4 nA beam current. Right - 100 x 100 pixel EDS map of an equivalent device taken with ChemiSTEM Technology in only 115 seconds, with a 5 msec/pixel dwell time, ~0.3 nm spot size, and 1.0 nA beam current. Sample courtesy of NXP Research.
Além disso, a tecnologia ChemiSTEM apresenta vários fatores de aumento de velocidade em comparação com os detectores de raios X tradicionais de lítio-silício devido ao aumento da velocidade dos SDDs. Para mapas EDS de tamanhos e estatísticas equivalentes, o sistema ChemiSTEM oferece um aprimoramento total de "horas a minutos". Até mesmo o mapeamento ao vivo de áreas de interesse se torna viável, como mostrado no exemplo abaixo.
Mapeamento da composição química ao vivo de um transistor usando o sistema de detecção Super-X e o software Velox.
A distribuição elementar é processada ao vivo devido à sensibilidade superior do sensor. Já a primeira varredura revela a composição química das diferentes partes do dispositivo. Foram usadas um total de três varreduras para gerar os mapas finais de elementos compostos e únicos.
Detecção de elemento traço
O sistema de detecção Super-X apresenta quatro SDDs para uma sensibilidade substancialmente melhorada, o que é essencial para a detecção de elementos traço. O exemplo à direita destaca os limites de sensibilidade da tecnologia ChemiSTEM para um padrão de aço com certificação NIST (material de referência padrão NBS Nº 461). A granel, esse aço de baixa liga tem concentrações certificadas dos seguintes elementos: arsênio (0,028 wt%), vanádio (0,024 wt%) e estanho (0,022 wt%). O espectro completo foi adquirido em 600 segundos, usando uma corrente de feixe de 1,7 nA, durante a varredura de uma área de tamanho micrônico para calcular a média da composição de toda a microestrutura da amostra.
Este exemplo demonstra que a detecção de elementos traço com baixas concentrações (tão baixas quanto aprox. 0,02 wt%) é possível em um tempo de aquisição total razoável de 10 minutos.
Super-X Detector spectrum (log scale) of an NIST-certified steel standard NBS No.461. Bottom - Zoomed spectra showing minor elements of vanadium (0.024 wt.%), arsenic (0.028 wt.%) and tin (0.022 wt.%). Gallium and platinum peaks are due to FIB preparation.
Controle de processo
A indústria moderna exige alta produtividade com qualidade superior, um equilíbrio mantido por meio de um controle de processo robusto. As ferramentas SEM e TEM com software de automação dedicado proporcionam informações rápidas e em várias escalas para monitoramento e aprimoramento de processos.
Controle de qualidade
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.
Limpeza
Mais do que nunca, a fabricação moderna necessita de componentes confiáveis e de qualidade. Com a microscopia eletrônica de varredura (SEM), a análise de limpeza de peças pode ser feita internamente, fornecendo uma ampla variedade de dados analíticos e encurtando o ciclo de produção.
Pesquisa de materiais fundamentais
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.
Pesquisa de baterias
O desenvolvimento de baterias tornou-se possível pela análise em várias escalas com microTC, SEM e TEM, espectroscopia Raman, XPS e visualização e análise 3D digital. Saiba como essa abordagem fornece as informações estruturais e químicas necessárias para construir baterias melhores.
Pesquisa de polímeros
A microestrutura de polímero determina as características e o desempenho do material em massa. A microscopia eletrônica permite uma análise abrangente micrométrica da morfologia e da composição do polímero para aplicações de Pesquisa e Desenvolvimento e de controle de qualidade.
Pesquisa de metais
A produção efetiva de metais requer um controle preciso de inclusões e precipitações. Nossas ferramentas automatizadas podem executar uma série de tarefas críticas para a análise de metais, incluindo: contagem de nanopartículas, análise química de EDS e preparação de amostras de TEM.
Nanopartículas
Os materiais têm propriedades fundamentalmente diferentes nanometricamente e macrometricamente. Para estudá-las, a instrumentação S/TEM pode ser combinada com a espectroscopia de raios X por energia dispersiva para obter dados de resolução nanométrica ou até mesmo subnanométrica.
Petróleo e gás
À medida que a demanda por petróleo e gás continua, há uma necessidade contínua de extração eficiente e eficaz de hidrocarbonetos. A Thermo Fisher Scientific oferece uma variedade de soluções de microscopia e espectroscopia para diferentes aplicações de ciência do petróleo.
Pesquisa geológica
A geociência depende da observação consistente e precisa em várias escalas de recursos em amostras de rochas. A SEM-EDS, combinada com software de automação, permite a análise direta e em larga escala da textura e da composição mineral para a pesquisa da petrologia e da mineralogia.
Teste de materiais automotivos
Cada componente em um veículo moderno é projetado para segurança, eficiência e desempenho. A caracterização detalhada dos materiais automotivos pela microscopia eletrônica e pela espectroscopia informa as decisões críticas do processo, as melhorias do produto e os novos materiais.
Pesquisa de catálise
Os catalisadores são essenciais para a maioria dos processos industriais modernos. Sua eficiência depende da composição e da morfologia microscópicas das partículas catalíticas. A EM com EDS é a técnica ideal para estudar essas propriedades.
Materiais 2D
A pesquisa de materiais inovadores está cada vez mais interessada na estrutura de materiais de baixa dimensão. A microscopia eletrônica de transmissão de varredura com correção de sonda e monocromação permite a formação de imagens de alta resolução de materiais bidimensionais.
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a ciência dos materiais
Para garantir o desempenho ideal do sistema, fornecemos acesso a uma rede de especialistas em serviços de campo, suporte técnico e peças de reposição certificadas.
