XFlash® FlatQUAD - 环形EDS探测器

推动能量色散 X 射线光谱技术迈向全新极限

XFlash FlatQUAD 2L 是一款独具特色、行业领先的能量色散 X 射线光谱(EDS)探测器,采用环形四通道结构设计,最大化信号收集效率,为 EDS 技术开辟全新应用领域。

全新一代 XFlash FlatQUAD 探测器扩大了中心通孔的孔径,在不影响其高达 4,000,000 cps 这一行业领先输出计数率的前提下,实现了与背散射电子(BSE)成像的同步采集。

XFlash® FlatQUAD 2L—— 化繁为简,攻克 EDS 分析难题

・实现扫描电镜下纳米尺度超高分辨率 EDS 分析

・高通量完成元素成分定量测试

・X 射线EDS信号与同步采集的 BSE 图像叠加显示

・适用于不耐辐照样品、荷电样品的元素分析

・无阴影完成不平整样品的元素成分面分布分析

・在扫描电镜上实现类透射电镜级 EDS 分析

・支持低真空与高真空两种工作模式

XFlash® FlatQUAD 2 是 QUANTAX FlatQUAD EDS 分析系统的核心探测器。

XFlash® FlatQUAD 2L 是一款独特的四通道环形探测器,置于样品与扫描电镜极靴之间,可最大化 EDS 信号收集效率,同时支持同步采集背散射电子(BSE)图像。

独具特色的探测器结构,造就行业领先性能

XFlash FlatQUAD 2L 拥有独家专利结构设计,在 EDS 定性与定量分析中展现出无与伦比的卓越性能。

XFlash® FlatQUAD 2L 结构独特, 由四块硅漂移探测器(SDD)芯片组成,总有效面积 100 mm²,呈环形排布在中心通孔四周。

探测器置于扫描电镜极靴与样品之间,中心通孔可保证入射电子束无阻碍穿过。

与传统 EDS 探测器构型相比,该结构大幅提升立体角,进而显著提高 X 射线收集效率。此外,通孔结构可配合扫描电镜配置的BSE 探测器高效收集背散射电子,实现真正意义上的同步信号采集。

为适配多种型号扫描电镜,XFlash® FlatQUAD 2L 可在 X、Y、Z 三维方向上实现精准定位调节。

示意图展示扫描电镜电子束穿过 XFlash® FlatQUAD 2L 中心通孔的路径。

样品激发产生的 X 射线信号(品红色)由通孔四周四块硅漂移探测器(SDD)芯片接收,实现最大化立体角与信号收集效率;背散射电子(蓝色)反向穿过通孔抵达电镜极靴,用于 BSE 成像。

高达 4,000,000 cps 输出计数率,实现高效 EDS 信号采集

XFlash FlatQUAD 立体角与输出计数率随探测器 - 样品距离变化关系。在 5 kV 加速电压、1 nA 束流条件下对铜(Cu)测得的输出计数率(OCR),以及根据 Nestor J. Zaluzec 的《探测器立体角计算公式》理论计算得到的相应探测器立体角关系图。

XFlash® FlatQUAD 2L 探测器采用垂直置顶的轴向布局,实现当前扫描电镜体系下最大化的 X 射线收集立体角。

根据具体几何配置条件,XFlash® FlatQUAD 2L 可实现大于 1 sr的立体角以及高于 60° 的检出角,从而获得极高的计数率。

四块探测器芯片分别配备独立信号处理通道。可实现超过 10,000,000 cps 的输入计数率(ICR),以及最高 4,000,000 cps 的综合输出计数率(OCR),满足超高速、高灵敏度 EDS 分析需求。XFlash® FlatQUAD 2L 能量分辨率优异,对Mn Kα 线可达 127 eV;同时还提供 129 eV 和 133 eV 两种能量分辨率等级。

全新功能

真正同步实现 BSE 成像与 EDS 采集

XFlash® FlatQUAD 2L EDS 探测器拥有大尺寸中心通孔,背散射电子可无阻碍穿过通孔,抵达可伸缩式或镜内型 BSE 探测器。

因此,系统可在采集 EDS 数据的同时开展高分辨率 BSE 成像,同步获取成分信息(EDS)与原子序数衬度信息(BSE)。

探测器配备多种厚度可选的专用聚合物窗口,可根据应用需求实现 BSE 信号与 X 射线信号的可控分离、同步采集。窗口经过优化设计,在保持优异的 X 射线透过效率的同时,调控背散射电子相互作用。

在 3 kV、3.2 nA 条件下低电压采集 NMC811 颗粒的EDS 元素面分布图。3 kV 下电子束相互作用体积更小,提升表面分析灵敏度;依托 XFlash FlatQUAD 2L 优异的信号收集效率,输出计数率可达 157000 cps,仅需数分钟即可获得高质量元素分布图。
在 3 kV、3.2 nA 条件下低电压采集 NMC811 颗粒的EDS 元素面分布图。3 kV 下电子束相互作用体积更小,提升表面分析灵敏度;依托 XFlash FlatQUAD 2L 优异的信号收集效率,输出计数率可达 157000 cps,仅需数分钟即可获得高质量元素分布图。

XFlash® FlatQUAD 2L应用领域

XFlash® FlatQUAD 2L 探测器独特的构型,攻克各类高难度 EDS 分析难题,不断拓展 EDS 技术的应用场景。

・纳米结构样品:超高分辨率分析具有纳米尺度特征的样品,如半导体器件和先进涂层。

・非导电样品:使用低加速电压测试,实现对聚合物、陶瓷、医药材料等易荷电样品的无损分析。

・形貌不平整 / 粗糙样品:极大提升颗粒、纤维、增材制造成件等凹凸表面的 X 射线收集效率,有效消除阴影效应。

・电子束敏感样品:可在极低束流条件下对生物样品等电子束敏感样品进行高效元素面分布测试。

・电子透明样品:支持扫描电镜内透射电镜模式(STEM-in-SEM)成像分析。

请前往 QUANTAX FlatQUAD 专题页面,了解搭载 XFlash® FlatQUAD 2L 可实现的丰富 EDS 应用场景。

采用 XFlash® FlatQUAD 探测器采集的海洋蠕虫样品元素分布图。

探索 QUANTAX FlatQUAD

XFlash®FlatQUAD 2L 探测器是 QUANTAX FlatQUAD 分析系统的核心硬件。

QUANTAX FlatQUAD 整套系统可实现超高信号效率的扫描电镜 EDS 分析,配置包含 XFlash® FlatQUAD 2L 探测器、信号处理电子单元以及功能完备的 ESPRIT 软件套件。