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Semplor ONYX tabletop scanning electron microscope

Front view of the Semplor ONYX tabletop scanning electron microscope

Semplor ONYX tabletop SEM with monitor and workstation

Three-quarter view of the Semplor ONYX tabletop scanning electron microscope

Unser Partner

Desktop-Rasterelektronenmikroskop für große und mehrere Proben – ONYX

NANOS ONYX von Semplor

Das ONYX von Semplor ist ein hochauflösendes Desktop-Rasterelektronenmikroskop für größere Bauteile und mehrere Proben. Der motorisierte XY-Tisch mit 110 × 110 mm Verfahrweg und die 220 × 220 mm große Probenkammer bieten mehr Flexibilität für Arbeitsabläufe, die eine höhere Probenkapazität erfordern als ein herkömmliches kompaktes Desktop-REM. Das System nimmt bis zu 16 Ein-Zoll- oder 64 Halb-Zoll-Probenstubs auf und ermöglicht Probenhöhen bis 50 mm. Hochauflösende REM-Bildgebung mit Sekundärelektronen- und Rückstreuelektronendetektion wird durch Elementanalyse mit EDX ergänzt.

Eigenschaften

REM-Auflösung < 8 nm und Vergrößerung von 100- bis 200.000-fach
Motorisierter XY-Tisch mit 110 × 110 mm Verfahrweg für größere Bauteile und mehrere Proben
220 × 220 mm große Probenkammer für Proben bis 50 mm Höhe
Kapazität für bis zu 16 Ein-Zoll- oder 64 Halb-Zoll-SEM-Probenstubs
Sekundärelektronen- und Vier-Quadranten-Rückstreuelektronendetektion für Oberflächen- und Materialkontrast
EDX-Analyse mit Punktanalyse, Linien-Scans und Element-Mapping

Weitere Informationen

Großer Probentisch für große und mehrere Proben

Das ONYX ist mit einem motorisierten XY-Tisch mit 110 × 110 mm Verfahrweg und einer 220 × 220 mm großen Probenkammer ausgestattet. Damit bietet es deutlich mehr Platz für größere Bauteile und Mehrproben-Setups als die kompakte NANOS-Plattform. Proben bis 50 mm Höhe können aufgenommen werden.

Der Probentisch kann in einem Setup bis zu 16 Ein-Zoll-SEM-Probenstubs oder bis zu 64 Halb-Zoll-Stubs aufnehmen. Dadurch lassen sich mehrere Proben laden und analysieren, ohne sie zwischen den Messungen jeweils austauschen zu müssen. Gleichzeitig eignet sich das System für größere Proben, beispielsweise aus dem Halbleiterbereich, sofern deren Geometrie dies zulässt.

ONYX Probentisch mit 64 Halb-Zoll-SEM-Probenstubs.

ONYX Probentisch mit 16 Ein-Zoll-SEM-Probenstubs.

Hochauflösende Bildgebung und Kontrastmodi

Das ONYX kombiniert hochauflösende REM-Bildgebung mit Sekundärelektronen- und Vier-Quadranten-Rückstreuelektronendetektion. Die Sekundärelektronenbildgebung liefert detaillierte Informationen zur Oberflächenmorphologie, während die Rückstreuelektronenbildgebung zusätzlichen Materialkontrast erzeugt. Beide Signale können auch im Mischmodus dargestellt werden, um Oberflächenstruktur und Materialunterschiede innerhalb desselben Bereichs zu vergleichen.

SE-Aufnahme eines Dentalbohrers mit Darstellung der Oberflächentopografie.

BSE-Aufnahme desselben Dentalbohrers mit Materialkontrast.

Der Niedervakuumbetrieb unterstützt die Untersuchung nichtleitender Proben, indem Aufladungseffekte reduziert werden. Darüber hinaus ermöglicht das System Bildgebung bei Beschleunigungsspannungen bis hinunter zu 1 kV sowie einen Topografiemodus zur verbesserten Darstellung von Oberflächenreliefs.

Integrierte EDX-Analyse mit Discover EDS

In der EDX-Konfiguration erweitert das ONYX die REM-Bildgebung um Elementanalyse mit einem thermoelektrisch gekühlten Siliziumdriftdetektor. Punktanalysen, Linien-Scans und Element-Mappings liefern ortsaufgelöste Informationen über die elementare Zusammensetzung der Probe. Die aktuelle ONYX-Dokumentation nennt eine Detektorfläche von 30 mm², eine Energieauflösung von <129 eV bei Mn Kα und eine maximale Eingangsrate von 300.000 cps.

Discover EDS integriert Datenerfassung, Elementanalyse und Berichterstellung in die Semplor-Softwareumgebung. Zu den Funktionen gehören Live-Mapping, Elementidentifikation und -quantifizierung, das Überlagern von Element-Maps, Linienanalysen und die Berichtserstellung. Dadurch lassen sich REM-Bildgebung und EDX-Ergebnisse innerhalb desselben Workflows verwalten.

Element-Mapping mit Discover EDS.

Elementidentifikation und -quantifizierung mit Discover EDS.

Optionale Semplor Explore Apps

Die optionalen Semplor Explore Apps erweitern die Standard-REM-Bildgebung um zusätzliche Werkzeuge für Partikel-, Faser- und 3D-Analysen. Die Module sind in die ONYX-Softwareumgebung integriert und ermöglichen eine weiterführende Materialcharakterisierung innerhalb des gewohnten REM-Workflows.

Explore Particles erkennt und vermisst Partikel, Poren und Körner und liefert Daten zu Größe, Form und Anzahl. Explore Fibers analysiert Parameter wie Faserdurchmesser, Orientierung und Krümmung, auch bei sich überlagernden Fasern. Explore 3D erzeugt dreidimensionale Rekonstruktionen und Höhenkarten aus Stereo-Bildpaaren, Vier-Quadranten-BSE-Daten oder Einzelbildern und ermöglicht damit eine visuelle und quantitative Oberflächenanalyse.

Partikelanalyse mit Semplor Explore Particles.

Faseranalyse mit Semplor Explore Fibers.

3D-Rekonstruktion mit Explore 3D.

Vakuumsteuerung und Systemintegration

Das ONYX unterstützt sowohl Hochvakuum- als auch Niedervakuumbetrieb. Die Vakuumeinstellungen werden über die Benutzeroberfläche gesteuert; für die Untersuchung nichtleitender Proben steht ein Niedervakuummodus bei 40 Pa zur Verfügung. Das Vakuumsystem kombiniert eine Turbomolekularpumpe mit einer ölfreien Membran-Vorvakuumpumpe.

Elektrische und fluidische Durchführungen bieten zusätzliche Flexibilität für experimentelle Aufbauten. Das System unterstützt außerdem Netzwerk- und USB-Verbindungen sowie Fernsteuerung und Ferndiagnose. Steuerung, Bildgebung und Analyse erfolgen innerhalb einer gemeinsamen Workstation-Umgebung.

Spezifikationen

Bildgebung und Elektronenoptik

Optische Vergrößerung	0,7-fach und 2,5-fach, bis 12,5-fach
REM-Vergrößerung	100- bis 200.000-fach
REM-Auflösung	< 8 nm
Aufnahmeauflösung	Bis 4096 × 4096 Pixel
Lichtoptische Bildgebung	Hellfeld
Elektronenquelle	Optimierte thermionische Wolframquelle
Beschleunigungsspannungen	1, 2, 5, 7, 10, 15 und 20 kV
Detektoren	Sekundärelektronendetektor (SE), Vier-Quadranten-Rückstreuelektronendetektor (BSE)

Probentisch und Probenkammer

Motorisierter XY-Verfahrweg	110 × 110 mm
Maximale Probenhöhe	Bis 50 mm
Probenkapazität	Bis zu 16 × 1-Zoll-Stubs oder 64 × 1/2-Zoll-Stubs
Durchführungen	Elektrisch und fluidisch
Vakuumkammer	220 × 220 mm

EDX-Spezifikationen

Detektor	Thermoelektrisch gekühlter Siliziumdriftdetektor (SDD)
Aktive Fläche	30 mm²
Energieauflösung	< 129 eV bei Mn Kα
Maximale Eingangsrate	300.000 cps
Take-off-Winkel	30°
Analysemodi	Punktanalyse, Linienanalyse und Mapping
Integration	Vollständig integrierter SDD, Pulsprozessor und Scangenerator
Software	Berichts- und Exportfunktionen

Vakuum und System

Systemabmessungen	420 × 605 × 625 mm (B × T × H)
Gewicht	95 kg
Vakuumpumpen	Pfeiffer-Turbomolekularpumpe und ölfreie Membran-Vorvakuumpumpe
Hochvakuum	Standard
Niedervakuum	Standard, 40 Pa
Workstation	Vorkonfigurierter PC mit 27-Zoll-Monitor
Konnektivität	Netzwerk und USB; Fernsteuerung und Ferndiagnose werden unterstützt

Umgebungsbedingungen und Leistungsaufnahme

Betriebstemperatur	15–25 °C
Relative Luftfeuchtigkeit	20–80 %
Maximale Installationshöhe	Bis 2000 m
Typische Leistungsaufnahme	110 W
Maximale Leistungsaufnahme	140 W

Anwendungen

Das ONYX eignet sich für Anwendungen in Forschung und Entwicklung, industriellen Laboren sowie in Forschung und Lehre, bei denen hochauflösende REM-Bildgebung, Elementanalyse und flexible Probenhandhabung erforderlich sind. Durch den großen Probentisch und die großzügige Probenkammer ist das System besonders für größere Proben, mehrere Proben und wiederkehrende Messabläufe geeignet.

Typische Anwendungsbeispiele für das ONYX sind:

Batterie- und Energiematerialien, beispielsweise LiCoO₂-Partikel
Metalle und mineralogische Proben, einschließlich Bergbauerzen und Querschliffen von Eisenerz
Halbleiter und elektronische Komponenten
Werkzeuge und gefertigte Bauteile, beispielsweise Dentalbohrer
Fasern und Vliesstoffe
Hochauflösende Bildgebung feiner Strukturen, beispielsweise Holey-Carbon-Grids