蔡司扫描电镜EVO18是一台能分辨应用的扫描电子显微镜。系统采用多接口的样品室和物镜设计，提供真空成像功能，可对各种材料表面作分析。样品台为五轴控制。标准的无油涡轮分子泵满足快速的样品更换和成像分析。

 

电子光学前身为LEO品牌，更早则是Cambridge和ZEISS。1965年推出“商业化“扫描电镜；1985年才推出数字化扫描电镜。其电子光学产品包括钨灯丝扫描电镜、场发射扫描电镜、同步双束显微镜(FIB and SEM)、透射电子显微镜等。

 

1.束流稳定，与电子探针相似

蔡司的扫描电镜它安装在扫描电镜的镜筒内，由气动控制其进出，用以直接测量电子束流。镜筒内还含有闭环反s控制系统，以便对电子束流进行精细控制。其电子束流的稳定度优于0.2%/h，接近电子探针的水平。此外，束流稳定，能进行能谱分析，特别是波谱仪的分析工作(如果将来购买的话)。

 

2.Optibeam透镜：-----五种观察模式的电子光学系统

其扫描电镜具有电子光学系统，在电子束对中、消像散、调焦等方面特色。蔡司扫描电镜的每个镜筒均独立供电所以可提供五种观察模式：分辨率模式、大景深模式、广角模式、分析模式，鱼眼模式。分辨率模式有利于高分辨率图像的观察；大景深模式有利于非常粗糙样品和 斜面样品的观察；ZEISS束流很大可以到5uA,所以景深度高。广角模式使得观察的范围很大，放大倍数仅为五倍；而分析模式用于能谱波谱分析。鱼眼模式可同时观察样品座的全貌。

 

大景深模式

 

3．设计优化无需复杂附件

ZEISS EVO系列已经不需要冷却系统，冷却系统的需求与E-beam的使用率有关,如果利用率低耗散会较大需要冷却,Zeiss对电子束利用率很高耗散很少4以不需要冷却.而且本身电子束耗散大的话对Column也是一种损耗,会影响仪器寿命.所以Zeiss可以减少这些对仪器的不必要的损耗.所以也不需要空压机等附件，使用方便。其他厂家都需要空压机与冷却系统。

 

4．低真空技术

低真空二次电子探头解决了不导电样品在不做导电处理的情况下在低真空环境下的二次电子像问题。目前在低真空环境下普遍使用背散射电子探头来获取图像，但是背散射电子信号并不能很真实的反映样品表面的形貌信息，所以能够直接用二次电子信号成像是低真空二次电子探头在反映样4表面形貌信息时优势。ZEISS具备低真空技术。ZEISS的低真空技术可以做到400Pa,超低真空（环扫）可达3000 Pa，对一般的非导体比如陶瓷,塑料,头发等可以直接观察,而且可以对含有水分的生物样品比如猪脑, 细胞, 植物, 微生物也可以直接观察, 但FEI,日本电子和日立的低真空只是到270Pa,对含有水分等动植物样品都不可以直接做。

 

5.BeamSleeve技术

Zeiss Beamsleeve（电子束套管）的设,（如下图）缩小了电子束与样品的气体路径长度（可低到1mm），将电子束与样品室内的荷电补偿气体隔离开来，使得在低加速电压时，电子枪的虚拟电子源在光轴上的移动距离小，避免低电压下电子束斑在样品表面上的大范围离焦，保证在低电压和低真空条件下提供高分辨率的锐利图像，同时电子束能量没有缺失和扩散确保能谱分析的准确。Beamsleeve（电子束套管）还起到了隔断样品室的低真空与Column的高真空保护了Column不受污染,所以ZEISS的EVO系列几乎不需要去清洗Column，同时因为其仪器的设计aperture（光阑）很难堵也是十几年都不需要更换（至今ZEISS大陆的钨灯丝的用户还没有更换过aperture（光阑）的历史）。

 

6.  X射线分析工作距离：

ZEISS的电镜能谱仪的分析工作距离可以低到8.5mm 一般能谱仪的分辨率都是用专门的样品吸附在能谱仪的探头上(如下图左侧探头)测的,实际使用样品与能谱仪的探头具有长工作距离,所以实际使用是达不到标准的分辨率, 而ZEISS的做工可以使能谱仪低到8.5m，所以能谱仪可以达到高分辨率. 另一方面因为一般SE的成像如果上千倍工作距离是5-9mm,而8.5也在5-9mm之间所以客户可以一边做SE的成像一边做EDS元素分析,使用非常方便.而其他家的能谱分析距离都是10mm,12mm, 所以在做完SE成像一定要调整样品台等, 而且需要重新聚焦等工作, 而ZEISS不需要调来调去,直接SE拍完直接用能谱电脑进行分析,使用非常方便.

 

7.  EBSD的几何共面：

在EVO仪器中，镜筒的电子光学光轴，EBSD摄像机，EDS探测器和试样的倾斜方向均处于同一平面。这种几何上的共面设计适合于EBSD研究，还可同时进行能谱分析。而其他厂家的背散射衍射和能谱只能分开做。

 

8.  制造工艺

ZEISS的电镜做工方面非常好，比如其样品室是近似于椭圆形的是因为其是由整个物体掏空做成的，所以其抗磁，防震，抗躁声的效果比较好。所以其仪器性能可以做的比较好. 整台设备的电器部分只有四块电路板组成，故障率低，方便维护。

 

9. 超大样品室和样品台

样品台的尺寸是决定其档次和价格的重要因素。蔡司扫描电镜的样品室超大，采用气囊式减震系统， 接口升级空间大，数量达11个，为以后安装各种附件提供了方便。样品台移动范围大，X，Y，Z分别为125mm,125mm,50mm。便于多样品观察，同时 升级为用于原位观察的高温热台电镜。

 

10、数码控制装置

蔡司的马达样品台由于配备数码控制装置，在X、Y和Z，R,T五轴方向是的马达台，移动精度为90纳米。而其定位精度即可达到2微米。当结合能谱仪在大范围内进行特征物的 索并判定特征时，需要精细的远程回位，此能非常有用。 

 

11.创新的控制理念：

蔡司的多功能控制键盘将电镜复杂的操作全部集成到一个多功能键盘上，可实现电镜功能的全部调节，大大提高工作效率。

 

蔡司扫描电镜EVO18主要参数：

 

光学系统

1.1、光源：钨灯丝。预对中式灯丝，灯丝具有自动加热、自动对中功能。

1.2、聚焦：具有手动及自动聚焦功能。

1.3d光阑：三级可调物镜光阑。

1.3、加速电压：200V－30kV，10V步进连续可调。

1.4、图像电平移：±50µm。

1.5、放大倍数：5×~1000,000×，连续可调。

1.6、分辨率：高真空二次电子像＜3.0nm（30kV）；

        低真空背散射电子像＜4.0nm（30kV）。

1.7、探针电流范围：0.5 pA~5 μA，连续可调。

1.8、聚焦工作距离：2mm~145mm。

1.9、电子束气体路径长n：＜2mm。

2、真空系统

2.1、真空泵系统：涡轮分子泵+机械泵，不需要冷却水。

2.2、真空度：真空度：优于0.1mPa；

低真空压力范围：10Pa~400Pa。

2.3、在低真空条件下，保持8.5的工作距离，并且可以做能谱分析。

3、样品系统

3.1、样品室内部尺寸：φ365mm×275mm。

3.2  可放置的样品尺寸：直径250mm，高度145mm

3.3   允许样品重量：不小于5kg。

3.4、样品台移动方式：五轴马达驱动。

3.5、样品台移动范围：X 125mm, Y 125mm, Z 50mm,0°~+90°倾斜，360°旋转 。

3.6、样品台移动精度：重复性<2 µm；步长90nm；漂移<40nm/6min?/div>