蔡司 GeminiSEM
场发射扫描电子显微镜
GeminiSEM系列
高分辨,不挑样
长久以来,蔡司场发射扫描电镜GeminiSEM一直是高分辨力与宽样品适用性的代名词。无论您从事的研究方向是什么,GeminiSEM都可以满足您的需求。创新的电子光学系统和新型样品腔室设计可让您拥有更佳的图像质量、易用性和灵活性。蔡司场发射扫描电镜GeminiSEM兼具出色的成像和分析能力,不依靠浸没式物镜依然可以轻松实现1 kV以下的亚纳米级分辨力。以下内容可以使您进一步了解Gemini电子光学系统的三大独特设计,探索蔡司场发射扫描电镜GeminiSEM的应用潜能。

- 更灵活的成像工具 – 配备Gemini 1镜筒的蔡司场发射扫描电镜GeminiSEM 360可以实现各种样品的高分辨成像、分析和各种应用需求的拓展。
- 更强大的分析能力 - 配备Gemini 2镜筒的蔡司场发射扫描电镜GeminiSEM 460可应对更加复杂的分析工作。连续可调的大束流使您可以在成像和分析条件之间无缝切换。
- 更高端的表征体验 - 蔡司场发射扫描电镜GeminiSEM 560配有Gemini 3镜筒及其新型电子光学引擎,让它在各种工作条件下均可发挥该系列最出色的分辨率特性。
优势
产品系列
了解三种型号的所有详情,选择符合您应用需求的一款。
蔡司场发射扫描电镜GeminiSEM 360

蔡司场发射扫描电镜GeminiSEM 360
它是中心实验室的得力助手,在科研和工业领域中具有高通用性。



灵活的样品适用性
- 场发射扫描电镜GeminiSEM 360是中心实验室的理想选择,在科研和工业中具有非常高的通用性。
- 产品搭载Gemini 1镜筒,在低电压下依然具有高分辨成像能力,让您轻松获取样品极表面高分辨信息。
- 通过镜筒内二次电子和背散射电子同时成像,即使对于电子束敏感样品也可以获取高分辨的表面形貌和成分衬度。
- 在低真空下(NanoVP)拍摄不导电样品时,依然可以通过镜筒内Inlens探头获得优异衬度:无荷电高分辨。
出色的用户体验
- 场发射扫描电镜GeminiSEM 360可提供出色的用户体验:该产品具有广阔的视野范围和大体积腔室,可以轻松检测大尺寸样品。
- 利用蔡司ZEN Connect软件可在多种显微镜(例如光镜、电镜、X射线显微镜)之间进行无缝导航。
- 使用蔡司自动对焦和智能探测器等自动功能轻松采集清晰、锐利的图像。
- 具有对称的EDS端口和共面的EDS / EBSD几何设计,可高效执行成像和分析工作流程。
- 可有效延长系统正常运行时间,并让您从容地进行计划内维护。
优异的功能扩展性
- 可升级的系统可有效减少重复投资。因此,我们将场发射扫描电镜GeminiSEM 360融入蔡司ZEN core软件生态系统中。
- ZEN软件生态系统包括:ZEN Connect可关联多仪器、多尺度数据;ZEN Intellesis是基于AI的自动分析工具; ZEN数据存储功能可以让您在一个数据中心节点上管理不同仪器的实验数据。
- 可访问作为APEER社区成员的其他用户创建的工作流和脚本,帮助您解决难题。
- .明确的升级路径帮助您的设备更好地升级最新的功能。
蔡司场发射扫描电镜GeminiSEM 460

蔡司场发射扫描电镜GeminiSEM 460
具有更强大的分析能力,可进行高效分析和自动化的工作流程。



利用高分辨率和大束流
- 场发射扫描电镜GeminiSEM 460专为有挑战性的分析任务而设计,可进行高效分析和自动的工作流程。
- Gemini 2镜筒可快速执行高分辨成像和大束流分析:从小束流-低电压无缝切换到大束流-高电压。
- 并行使用多个探测器,提供样品的全方位数据。
- 多接口腔室设计可兼容更多探测器,以进行高效分析。
- 使用新的VP模式在大束流下采集EBSD谱图可达4000点/秒的标定率。
- 对于化学成分和晶体取向的分析,具有两个对称的EDS端口和共面的EDS/EBSD几何学设计,可实现更快速度且无阴影的面分析结果。
定制化的自动化工作流程
- 强大的分析功能与自动化流程相结合,让您的分析工作更进一步。并且蔡司还可以通过Python脚本来定制您自己的自动化实验。
- 修改实验过程并根据您的要求定制结果输出。
- STEM三维成像功能:将自动倾斜和旋转与蔡司特征点跟踪相结合。将所有自动对齐的图像发送到专有的3D重构软件后,生成具有纳米级分辨率的3D形貌。
- 当您需要测试材料的加工特性时,蔡司将为您提供自动化的原位加热和拉伸实验平台:它可以让您自动观察在加热和拉伸条件下的材料,同时动态绘制应力-应变曲线。
为您带来更多可能性
- 基于Gemini 2镜筒设计,即使在低电压时,也可以通过调高束流密度来提高分析能力。
- 能够使系统与各种配件相兼容。多功能型腔室不仅可以配置分析附件,还可以配置原位台、冷冻传输系统和纳米探针。
- .因此,您可以随时对仪器进行配置更改和升级。
- 所有GeminiSEM均已融入蔡司ZEN core生态系统,您可以利用ZEN Connect、ZEN Intellesis和ZEN分析模块,以获取报告和GxP工作流程。
蔡司场发射扫描电镜GeminiSEM 560

蔡司场发射扫描电镜GeminiSEM 560
更高端的表征体验,让您轻松对困难样品进行1 kV以下的高分辨、无畸变成像。

CeO2纳米颗粒的3D STEM成像。GeminiSEM 560,aSTEM,明场像,30 kV。

表面成像的新标准
- 场发射扫描电镜GeminiSEM 560全面提升你的电镜体验,即使在1kV以下也可以很轻松地对电子束敏感的样品进行无畸变高分辨的成像。
- Gemini 3镜筒搭载Nano-twin物镜和新型电子光学引擎Smart Autopilot,可在1 kV以下对样品进行1 nm以下分辨率的无漏磁成像-无需样品台偏压或单色器。
- 通过新的可变气压模式和检测系统对不导电及气压敏感的样品进行成像:将真空敏感样本通过低真空样品交换室进入电镜腔室,可以维持样品最本征的结构后快速成像。
- 利用带双EDS接口的新型大型腔室,轻松分析复杂样品。通过优化的探测器几何设计确保快速、无阴影的图像。
融合专业知识
- 新的电子光学引擎Smart Autopilot可全面提升对高难度样品的成像体验。
- 新系统的大视野功能可让您轻松进行样品导航。
- Smart Autopilot可让您节省时间,同时避免进行复杂的的光路对中:该引擎可自动调整光路,让图像从一倍放大至五十万倍时始终保持光路对中聚焦良好的状态。
- Smart Autopilot包含蔡司自动对焦和自动光路对中功能,可在几秒内为您提供清晰、锐利的图像。
- Python脚本能够在自动化工作流程(例如3D STEM断层成像)中集成软件功能。
体验出色的衬度
- 样品拍摄中的最佳成像条件,意味着您结合了最佳的参数组合来获得完美的图像:所以拍图诀窍就是找到它。
- Gemini镜筒技术及其无漏磁成像技术和全新的Gemini 3镜筒可使您找到这些最佳成像条件,并从样品中发现新的信息。
- 场发射扫描电镜GeminiSEM 560可以轻松拍摄磁畴衬度,它在样品上的磁场小于2 mT。
- 使用带能量过滤器的Inlens背散射探测器进行能量分辨背散射电子成像,同时通过环形背散射探测器进行角分辨背散射电子成像。
- 通过ZEN Connect对所有数据进行整合,轻松生成报告。
“应用量子技术中心”对什么样的研究感兴趣?


斯图加特大学应用量子技术中心ZAQuant的Mario Hentschel博士描述了该小组正在研究的课题和应用、在实验室中面临的挑战以及如何利用蔡司场发射扫描电镜GeminiSEM 560应对这些挑战。
洞察产品背后的科技
Gemini电子光学系统
Gemini 1
Gemini 1
经典传承
场发射扫描电镜可实现高分辨成像离不开其性能优异的电子光学镜筒。Gemini可在任意样品上展现出色的成像分辨力,尤其是在低加速电压下仍可轻松实现高分辨成像。
Gemini镜筒具有以下三个主要特点:
- Gemini物镜的设计结合了静电透镜和磁透镜,在提高其电子光学性能的同时将它们对样品的影响降至更低。即使对极具挑战的样品(例如磁性材料)也能进行高品质成像。
- Gemini beam booster技术具有镜筒内的电子加减速功能,可确保获得小束斑和高信噪比;
- Gemini 镜筒内探测器的设计可实现信号的高效采集,实现二次电子(SE)和背散射电子(BSE)同时成像,有效缩短了成像时间。
为您的应用带来以下便利:
- 经校准后的SEM具有长期的稳定性,您在使用时只需要简易地设定各项系统参数,如束流和加速电压等。
- 无漏磁的透镜设计,可实现无畸变的高分辨成像。
- 镜筒内二次电子探测器具有高效的SE 1信号采集效率,给您呈现来自样品极表面的真实形貌图像;
- 镜筒内背散射探测器设计理念使您在极低电压下也可获得真实的成分衬度图像。
Gemini 2
Gemini 2 分析利器
- 场发射扫描电镜GeminiSEM 460配有双聚光镜的Gemini 2镜筒
- 在确保获得出色的小束斑的同时,束流连续可调
- 可在小束流的高分辨成像与大束流的分析模式之间进行无缝切换
- 调整拍摄参数后无需对电子束进行重新对中,节省您的时间和精力
- 操作灵活易用,大束流密度下的高分辨成像、小束流分析、大束流分析等各类不同的工作模式,一切由您而定
- 物镜无漏磁设计可以让您获得无畸变的EBSD花样,还可以在大视野范围内进行高分辨成像
- 倾斜样品时不影响电子光学性能。即使磁性样品也能轻松成像
- 选择适合样品的消荷电模式:局部电荷中和,腔室内可变气压或NanoVP
Gemini 3
Gemini 3 – 引领前沿
低电压,高分辨是场发射扫描电镜(FE-SEM)进化的方向。
这对于以下样品非常重要:
- 电子束敏感样品
- 不导电材料
- 获得真实的样品极表面信息,而不会有来自样品深层中的背景信号
Gemini 3光路设计针对低电压和极低电压下的分辨力以及衬度增强进行了优化,可确保在从1 kV到30 kV的所有工作条件下获得优异分辨力。Gemini 3镜筒拥有两个可协同工作的先进组件:Nano-twin透镜和新型电子光学引擎Smart Autopilot。其他技术特征包括高分辨力模式和可选的样品台减速模式。
Nano-twin透镜:
- 低电压和超低电压下的亚纳米分辨力成像,具有出色的信号检测效率
- 低电压下的像差是传统Gemini物镜的三分之一——施加在样品上的磁场也是传统Gemini物镜的三分之一,约为1 mT
- 优化的几何设计以及静电和磁场分布
- 低电压成像条件下增强的镜筒内探测器的信号
这些特点为1 kV以下的亚纳米成像提供了可能,而无需将样品浸入电磁场中。
Smart Autopilot
Smart Autopilot与Nano-twin透镜结合使用,可为您带来以下优势:
- 通过聚光镜优化所有工作条件下的电子束会聚角,可在任意电压下获得优异分辨率
- 通过新的大视野概览模式实现样品导航与高分辨成像之间的无缝过渡
- 蔡司新型自动对焦功能可极速获得优异图像质量
工作原理:
- Smart Autopilot优化了穿过镜筒的电子轨迹,从而确保在任何加速电压下获得优异分辨率
- 自动功能可以实现1x到200万倍的清晰过渡,并且视野范围增加10倍,单个视野可观察13 cm的样品。
- 32k×24k的图像存储分辨率与新的概览模式相结合,可确保在超大视野范围内实现无拼接高分辨成像。
高分辨率模式
高分辨率模式
- 由于初始电子束能量差减小了30%,因此色差极小
- 实现更小的束斑尺寸
样品台减速
- 样品台减速是一种两步减速模式,结合了beam booster技术和应用于样品的高负偏压:主电子束的电子被减速,从而有效降低了着陆电压
- 使用该功能可进一步提高1 kV以下的分辨力,并提高背散射探测器的检测效率。
- 样品台减速可选样品台偏压电压高达5 kV,进一步提高了低电压下的出色成像能力。
应用
蔡司场发射扫描电镜GeminiSEM
纳米科学与纳米材料
典型任务和应用
- 显示纳米电子和光子器件的微结构、完整性和失效
- 对电子束敏感样本(例如低维材料)进行成像,同时避免大的电子束损伤、荷电效应或图像畸变
- 以高分辨率研究纳米磁性和纳米力学,表征材料的表面形貌并分析其元素组成
- 创建并评估纳米流控实验器件的质量



能源材料
典型任务和应用
- 微观结构和器件评估
- 缺陷分析
- 相分布
- 孔和裂纹的标定



工程材料
典型任务和应用
- 任何材料种类都能进行高分辨成像,具有出色的衬度和清晰度
- 金相和断裂分析
- 不同条件下材料行为的原位表征
- 生成实验数据进行验证并提高仿真模型的准确度
不锈钢样品在原位拉伸载荷测试下的成像
使用AsB探测器时,图像具有极高的衬度,可实时观察原位加载过程中滑移带的形成,下图为拉伸前(左)和拉伸后(右)的图像所示。


喷砂处理后的不锈钢样品的截面像。
破碎的SiO2在左侧图像中呈现一定的荷电效应,所以可被观察到。这一现象仅在5 mm的较大工作距离(左)下可以被观察到,在1 mm的较小工作距离(右)时无法观察到。


Al2O3/ZrO2-3mol%Y2O3纳米复合粉体的截面
1 kV着陆电压下无偏压(左)和1 kV着陆电压下5 kV偏压(右),使用BSE探测器进行成像,图像的衬度和清晰度得到有效提升。


仿生材料、聚合物和催化剂
典型任务和应用
- 表面表征和评估
- 结构分析、区分和量化
- 多尺度表征,用于某些生物材料具有的典型亚结构表征
- 失效分析与过程控制



工业领域的应用
典型任务和应用
- 机械、光学或电子器件的失效分析
- 断裂分析与金相
- 表面、微结构和器件表征
- 成分分布和相分布
- 杂质和夹杂物测定



半导体器件设计与失效分析
典型任务和应用
- 架构分析与逆向工程
- 电压衬度
- 亚表面分析
- 电学性能测量探针
- 定位TEM位置
对PVC的电学性质进行表征可通过两种形式:一种是在1 kV下进行电压衬度成像(左图),另一种是在3 kV下利用电子束的穿透能力进行亚表面成像(右图)。Gemini镜筒具有出色的稳定性,可实现两种模式间的无缝切换。


在成像过程中,利用探针可以对器件的性能进行更多表征。下图的例子中,电子束吸收电流探针(EBAC)显示了电路的连通性(上图),这是通过将电路节点与探针尖端相接触实现的。
不断增加电压的EBAC图像(图1、图2:2 kV,图3:5 kV,图4:8 kV)显示了表面之下金属层的电路结构。
生命科学
典型任务和应用
- 拓扑结构表征
- 电子束敏感、不导电、真空敏感或低衬度的样品
- 以高分辨显示细胞、组织等超微结构
- 对大样品进行连续切片或拼图成像
组织、细胞或病毒的STEM成像:SARS-CoV-2在组织培养物中生长并通过化学固定使其失活。病毒被负染。
使用GeminiSEM 560、aSTEM成像,伪彩。
样品:由英国公共卫生局的M. Hannah提供。

生命科学研究中经常接触到低衬度的样本,而当基本特征缺乏衬度时,相关实验将面临困难。借助样品台减速,您可以在样品和物镜之间引入减速电场或偏压,从而大幅提高衬度。下图用GeminiSEM 560成像。

配件

基于蔡司场发射扫描电镜的原位实验平台
通过集成的一体化解决方案建立材料性能与微结构之间的关联
蔡司最新开发了自动化的原位加热与拉伸实验平台,能够向您揭示材料微结构的变化是如何影响材料宏观性能的。基于此平台,能够自动观察材料在加热和拉伸过程中的变化,并随时绘制材料的拉力-应力曲线。通过集成该原位加热与拉伸实验解决方案,将极大的扩展您的蔡司场发射扫描电镜的功能,从而助力金属,合金,高分子材料,塑料,复合材料以及陶瓷等材料的深入研究。
该原位实验平台将力学拉伸/压缩样品台,加热单元,以及专为高温环境设计的二次电子和背散射电子探测器,与EDS和EBSD分析相结合。得益于蔡司独特的Gemini电子光学镜筒设计,使上述原位硬件的集成变得非常简单。所有系统部件均通过安装于单台电脑上的统一的软件界面控制,从而实现了自动化的,无人值守的材料测试过程。系统允许定义多个感兴趣区域(ROI),并通过自动特征点追踪功能,为您重新定义了自动化连续成像和分析(例如EDS和EBSD)的标准。
优势:
- 简单而快速的实验设置,在数据采集过程中无需人工监视
- 自动化的原位实验流程,保证了数据采集具有高重复性,高精度,以及不依赖于操作人员的高可靠性
- 同时保证高通量和高分辨数据采集,可快速获得在统计意义上具有代表性的结果
- 高质量的数据保证了可靠的后期数据处理,例如由可使用GOM开发的数字图像关联(DIC)技术软件处理产生的应力分布图
- 简便的数据管理

3D STEM断层成像
现在,您可以在场发射扫描电镜上实现自动的STEM三维成像。该功能集成在一个可定制的自动化的工作流程中,包括实现全自动的载物台的优中心旋转和倾斜运动以及自动对焦和图像采集。特征点跟踪功能可补偿整个倾斜过程中的偏移,并将两幅图像之间的偏移保持在最小约50 nm。新的STEM样品台可以实现180°旋转和60°倾斜,任何角度下,aSTEM探测器都可以轻松成像。最后通过3D重构软件渲染生成样品的3D模型。

蔡司Atlas 5 – 挑战多尺度分析
Atlas 5提供以样品为中心的工作平台,让您更轻松地获取全面的多尺度、多模式图像。Atlas 5是功能强大、直观的硬件和软件包,可扩展扫描电子显微镜的功能。
蔡司ZEN core软件
充分利用多模式、多尺度实验数据,支持后期升级,无需重复投资。通过新功能的推出提升系统能力,并充分利用所有GeminiSEM已融入蔡司ZEN core生态系统所带来的优势。应用场景包括:
- ZEN Connect - 将不同表征手段获得的图像进行整合。
- ZEN Intellesis -.适用于高级AI技术、机器或深度学习进行图像分析。
- ZEN数据存储-通过连接来自不同仪器的数据来集中管理项目。
- 适用于SEM的ZEN自动成像–通过简化的电镜操作流程,将光镜和电镜表征更好得结合。
- ZEN的分析模块-对材料研究中的图像进行分析统计并生成报告,例如GxP、晶粒度、夹杂物分析。

3D表面建模– 3DSM
扫描电子显微镜能够实现各类样品的二维测量与分析:如需分析样品的三维表面,则可使用蔡司选配的3DSM 软件模块。使用扫描电镜的aBSD或AsB探测器就可重构完整三维表面模型来表征样品的表面形貌信息。

可视化和分析软件
蔡司推荐您使用Object Research Systems(ORS)的Dragonfly Pro
这是一种先进的分析及可视化软件解决方案,可以对X射线显微镜、FIB-SEM、SEM及氦离子显微镜等诸多技术采集的三维数据进行可视化三维重构和分析。蔡司专门配备的ORS Dragonfly Pro软件提供直观、全面的定制化工具包,能够实现大量三维灰度数据的可视化和分析。Dragonfly Pro可以导航、注释、创建三维数据的媒体文件,包括视频制作。还可以通过图像处理、分层和对象分析来量化结果。

利用场发射扫描电镜GeminiSEM 360/460消除荷电效应
搭载Gatan.的3View®技术,使蔡司场发射扫描电镜GeminiSEM 360或GeminiSEM 460升级成为超快速的高分辨率三维成像系统。3View®是安装在扫描电镜样品腔内的超薄切片机,可以快速便捷地从树脂包埋的细胞和组织样本上采集高分辨的三维成像数据。该系统能在一天内对样品进行数千次连续切片并成像。先进的蔡司Gemini镜筒技术让GeminiSEM在该应用中发挥最大优势。现在,您还可以通过局部电荷中和功能来强化GeminiSEM,以消除荷电效应。蔡司与德国国家显微镜和成像研究中心合作研制了该进气系统。利用局部电荷中和功能,可以获得出色的图像质量。在进行三维纳米组织学表征时,在电子显微镜下通过连续切片成像观察肝脏、肾脏和肺部等组织样本,为病理学研究提供了非常有效的帮助。利用局部电荷中和消除荷电效应,可以快速地对这些容易荷电的组织样本进行高分辨的三维成像。
下载
蔡司GeminiSEM系列
适用于您高要求亚纳米成像、分析和样品灵活性方面的场发射扫描电镜
页: 47
文件大小: 6030 kB
ZEISS GeminiSEM 360 - Field Emission SEM (Flyer)
Informative Imaging and Fast Understanding in Core Facilities.
页: 4
文件大小: 2359 kB
ZEISS GeminiSEM 460 - Field Emission SEM (Flyer)
Efficient Analysis and Unattended Workflows
页: 4
文件大小: 1166 kB
ZEISS GeminiSEM 560 - Field Emission SEM (Flyer)
Imaging Below 1 kV. Expert Knowledge Integrated.
页: 4
文件大小: 962 kB
基于蔡司场发射扫描电镜的原位实验平台
连接材料性能与微观 结构的桥梁
页: 8
文件大小: 4384 kB
ZEISS GeminiSEM FE-SEM Family
Perform versatile, high-resolution semiconductor imaging and characterization.
页: 2
文件大小: 1993 kB
技术报告: Gemini 电子光学系统的发展
1 千伏以下亚纳米成像的新篇章
页: 5
文件大小: 2315 kB
蔡司Sense BSD
用于对超微结构进行快速温和成像的背散射电子探测器
页: 6
文件大小: 6863 kB
Investigating Sweet Spot Imaging of Perovskite Catalysts Bearing Exsolved Active Nanoparticles
页: 6
文件大小: 5621 kB
ZEISS Microscopy Solutions for Geoscience
Understanding the fundamental processes that shape the universe expressed at the smallest of scales
页: 9
文件大小: 16365 kB
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