In-Situ TEM試料ホルダー DENSsolutions

 

Wildfire 加熱TEM試料ホルダー

Wildfire試料加熱ホルダーは、安全に温度制御された環境をTEM中で実現し、試料の熱的挙動変化の研究を可能にします。
Cuグリッドに代わる専用Nano-Chipは、試料を直接その上に置くだけで、これまでと比較にならない試料の安定性、信頼性の高い温度制御、高い温度反応性を得られます。
Nano-ChipをWildfire TEMホルダーにセットするのはとても簡単で、1分以内で試料セッテングが完了します。
In-situ観察用加熱試料ホルダーという強力な機能を備え、WildFireの“プラグアンドプレイ”パッケージによって、その場観察実験環境とデータとを完全に一体化することで、お使いのTEMの最高性能を引き出します。

Wildfire用 Nano-Chipの特長
– 室温から1300℃までの加熱温度を保証
– 素早い加熱~冷却能力
– あらゆる温度下で< 5 % の精度を実現
– 0.03 ºC 以下の温度安定性
– 2秒以下であらゆる温度に設定可能
– 4探針法によるフィードバック制御
Wildfireプラットフォームの特長
– 800 ºCにおいても5 nm/min の試料ドリフトが達成可能
– < 0.6 Å 以下の像分解能を800 ºCにおいて実現*
– 300 ºCの温度変化時に20nmの視野移動
– α軸傾斜:最高 ± 70 °
– β軸傾斜:最高 ± 25 °
– 高いクオリティのEELS & EDS分析に最適化*
– データ出力の統合
*お使いのTEMの機種に依存します。

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Lightning バイアス印加・加熱TEM試料ホルダー

 

その場バイアス印加と試料加熱
材料の電気的特性と熱的特性を理解するためには、構造と特性の間の関係に対する深い知識が必要です。実際にその環境下で動的な現象を観察することは、微小電場中で材料をどのように改良し、処理し小型化するかを決定するために必要です。

Lightningシリーズには、安定性と分解能を大きく改善したその場実験を可能にする、最新MEMS技術よるNano-Chipが採用されています。

Lightningホルダーを使い、各パラメータを完全制御することで、再現性のある実験結果を得ることで、材料の特性評価が可能になります。また、専用Nano-Chipの特徴ある設計は、TEM本体の性能を完全に維持しながら、信頼性のある正確なデータを得ることに貢献しています。例えば、

– 半導体材料の昇温下における材料の電流電圧(I–V)評価を行うことで、構造と電気的特性、さらに温度依存性の間の関係について新たな知見を得ることができます。
– 強誘電体材料における電場に起因する現象を、構造的な要因から昇温下においても理解することが可能です。
– 故障解析昇温下でバイアス印加中の半導体材料の動的変化を、リアルタイムで観察することで、故障原因の特定やその特性を改良する対策を見極めることができます。Lightningホルダーは、試料形状変化と故障の瞬間を見逃しません。

などの材料解析に有効です。以下は仕様性能になります。

– 室温から 1300ºCまでの温度範囲
– 室温から800ºCまでの範囲で、最大100kV/cmの電場を印加
– DCは最高100V, ACは最高100Hz
– 800 ºCにおいても5 nm/min の試料ドリフトが達成可能
– 300 ºCの温度変化時に20nmの視野移動
– α軸傾斜:最高 25 °
– β軸傾斜:最高 25°
– 4探針測定
– 超高速のフィードバック制御
– 昇温時における高いクオリティのEDS分析に最適化

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Climate ガス雰囲気・加熱TEM試料ホルダー

気相-固相間の相互作用を理解することは、エネルギー変換と貯蔵技術、交通機関、食糧生産、環境保護といった様々なナノ材料を基にした技術開発において必須です。(走査)透過型電子顕微鏡(TEM)は、通常高真空(~1e-7 mBar)、かつ室温での動作が基本であるため、気相-固相間の化学的反応の観察には制限があります。ClimateシリーズはTEM中に制御されたガス雰囲気と温度環境を提供し、現実の世界における条件下(最大ガス圧1000mbar、最高温度1000℃)でリアルタイムに気相-固相間の反応を観察する可能性を拓きます。

Climate ガス雰囲気・加熱TEM試料ホルダーは、試料の相変化や変化過程の動的研究を可能にします。触媒、酸化物、粒子やフィルムなど材料の成長過程、腐食といった高圧のガス雰囲気、昇温環境における様々な分野の研究に役立ちます。ご使用中の高真空TEMで、気相-固相間の反応をリアルタイムで観察できます。

Climate用Nano-Reactorの特長
– 正確に制御されたガス量
– マススぺクトロメータに対応
– 4探針法による温度フィードバック
– マイクロカロリメトリーに対応
– 30 nm厚の SiNx 製ウインドウ
– 最高品質の SiNx採用
Climate ホルダーシステムの特長
– ガスと加熱パラメータは時間に対する関数として プログラム可能
– 再現性のある温度制御、ガス組成、圧力、流量
– 自動化された安全プロトコル
– 交換可能なホルダー内のガス配管 (接着剤不要)
– 他ユーザー/他実験のための交換可能なホルダー先端部
– ガス配管のパージ機能
– その場でのダイナミックなガス混合
– 無駄となるガスを最小化
– 短い反応時間

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Stream 液中+加熱・バイアス印加TEM試料ホルダー

Streamホルダーによって、液体反応室内における材料や生物系試料を観察することができます。生物系試料については、完全に試料を水和した条件下に維持します。透過型電子顕微鏡単体では、試料の観察が高真空状態に制限されており、いくつかの研究分野においては研究の妨げとなってきました。このハードルは、液中雰囲気で観察するIn-situその場観察TEMホルダーを使うことで乗り越えることができます。

さらに、液中環境の中で、同時に試料加熱またはバイアス印加も可能にするStreamホルダーは、その場実験の可能性をさらに拡げます。

ライフサイエンス
試料に損傷を与える乾燥、固定、凍結といった手法は、ときに生物系試料の理解を困難にします。自然な試料状態での研究を実現するために、Streamホルダーはこれらの損傷を与える手法使わずに、試料が本来有する形状情報を保ちながら、ナノレベルの分解能を達成します。  
化学分野と材料科学
独自のNano-Cellデュアルチップ構造により、化学反応過程を全て観察することでリアルタイムに変化する中での重要な瞬間を捉えることが出来ます。Streamシリーズでは、化学的な反応を完全に制御するために液体の条件を調整することが可能であり、反応過程と材料の特性の最適化が可能となります。
TEMへの安全性
あらゆるその場観察において重要な点は、TEM本体に対する安全性と安心を維持することにあります。Streamシステムには最新のリークテスターが備えられており、高真空への互換性とホルダーを挿入後にTEM中に液体が漏れ出すことが無い様に事前確認ができます。各Nano-Cellは窒化シリコンから作られており、高圧下における膜強度を厳密に検査済みです。電子線が透過する丈夫なウインドウは、圧力や流量が変化した場合においても物理的な破損を防ぐように最適化されています。
交換可能な配管とホルダー先端部
清浄な環境を確保し、コンタミネーションが無く、配管詰まりの恐れが無いことは結果を得るために重要です。Streamシステムでは、ホルダー内部の全ての配管とホルダー先端部を完全に取り外し、清浄な実験が保証できる新しい汚染のないものと交換することが出来ます。ホルダー先端部は簡単に取り外してクリーニングを行うことができ、必要に応じて交換することも出来ます。

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