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低加速電圧（Low kV）および超低加速電圧（Ultra-Low kV）で真の試料表面イメージングを実現

ZEISS Gemini 3カラムテクノロジー

導電性コーティングが施されていない非導電性および磁性を有する表面において、高分解能のSEM（走査電子顕微鏡）イメージングを行うことは、試料のトポグラフィー情報を妨げることなく調査できるため、望ましいとされています。

高分解能で真の試料表面を画像化するためには、低加速電圧の使用が推奨されます。しかしながら、低加速電圧（Low kV）または超低加速電圧（Ultra-Low kV）を用いたSEM（走査電子顕微鏡）イメージングには、次のような課題が伴います。

(i) S/N比が低い
(ii) 画像の解像度が低い
(iii) 低エネルギービームのアライメント不良による画像の歪み

ZEISS Gemini 3カラムに搭載された新しいナノツインレンズとスマートオートパイロット（新しい電子光学エンジン）の組み合わせが相乗効果を発揮し、低加速電圧（Low kV）および超低加速電圧（Ultra-Low kV）で非導電性表面や磁性表面のサブナノメートル分解能のイメージングを可能にした様子をご覧ください。

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ウェビナーで学べること

  1. 真の試料表面イメージングのために表面コーティングやステージバイアスを使用せず、超低加速電圧（Ultra-Low kV）で高分解能イメージングを実現
  2. 低加速電圧（Low kV）でも組成コントラストを最大にする
  3. 柔軟なイメージングパラメータでスイートスポットイメージングの実行
  4. 歪みのない磁性ナノ粒子イメージングの実行

  • メソポーラスシリカナノ材料の高分解能イメージング（500V、導電性コーティングなし、ステージバイアスなし）

    メソポーラスシリカナノ材料の高分解能イメージング（500V、導電性コーティングなし、ステージバイアスなし）

1. 超低加速電圧（Ultra-Low kV）での高分解能イメージングによる真の試料表面イメージング

Gemini 3カラムに搭載されたビームブースター技術、スマートオートパイロット、ナノツインレンズがどのように相乗効果を発揮したかをご覧ください。一次ビームの広がりを抑え、レンズ収差の影響を最小限に抑え、超低加速電圧（Ultra-Low kV）での高分解能イメージングをサポートする優れた信号検出効率を実現しています。

メソポーラスシリカ、SiCファイバー、CNTなどの非導電性試料における超低加速電圧（Ultra-Low kV）イメージング効果をご覧ください。高倍率の試料で高解像度の画像が得られています。これらの試料は、導電性コーティングやステージバイアスなしで、0.5～1 kVの間で撮像されました。

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  • タングステンニッケル鉄合金： 組成コントラストを持つBSE画像用のEsB検出器

  • タングステン-ニッケル鉄合金：Inlens検出器（二次電子検出器）による表面トポグラフィーイメージング。

    タングステン-ニッケル鉄合金：Inlens検出器（二次電子検出器）による表面トポグラフィーイメージング。

2. 低加速電圧（Low kV）で組成コントラストを最大にする

Gemini 3カラムの静電レンズとカラム内エネルギー選択後方散乱(EsB)フィルターグリッドによる、カラム内での電子の取り込みと信号検出強化の仕組みについて説明します。

フィルターグリッドを使用することで、反射電子信号の優れた選択が可能になり、低加速電圧（Low kV）での組成コントラストイメージングが強化されます。

このセクションで取り上げた試料には、NiOドープCNT、タングステン合金、二酸化ケイ素アルミナドープナノ粒子が含まれます。

トポグラフィーイメージングに使用されるInlens検出と、組成コントラストイメージングに使用されるEsB検出の明瞭なコントラストをご覧ください。

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  • ゼオライトは、1.0mmのワーキングディスタンスで、チャージアップの無いトポグラフィーイメージングを実現

    ゼオライトは、1.0mmのワーキングディスタンスで、チャージアップの無いトポグラフィーイメージングを実現

3. 柔軟イメージングパラメータによる 「スイートスポット 」イメージング

低加速電圧（Low kV）イメージング時に最高のトポグラフィコントラストを得るために、ワーキングディスタンスなどのイメージングパラメータを自由にコントロールできます。

Gemini 3カラムは、低加速電圧（Low kV）のイメージングにおいてステージバイアスを必要としないため、ワーキングディスタンスに制限がありません。

CNT、二酸化ケイ素微粒子、炭素質薄膜材料などの試料に対して、加速電圧と作動距離を下げることによって、どのように表面形状コントラストを向上させることができるかをご覧ください。

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  • 1 kV、WD0.9mmで撮影されたマグネタイトナノ材料

    1 kV、WD0.9mmで撮影されたマグネタイトナノ材料

4. 歪みのない磁性ナノ粒子イメージング

Gemini 3カラムに搭載されたナノツインレンズが、静磁場と磁場分布のオーバーラップを実現し、試料表面への磁場影響を大幅に低減する様子をご覧ください。低加速電圧（Low kV）のイメージングで二次電子を効率的に検出するように設計されたInlens検出器とともに、これらの特性は、磁性試料の1 kV以下のサブナノメートルイメージングをサポートします。

マグネタイト試料の高分解能画像は、0.9mmという作動距離で撮影されています。これは、試料への磁場影響が非常に小さいことを示しています。

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Gemini 3カラムのご紹介

Gemini 3の光学系は、低加速電圧での分解能とコントラスト向上のために最適化されています。試料が電磁場に影響されることなく、1 kV以下のサブナノメートルイメージングが可能になりました。1 kV～30 kVのあらゆる観察条件下で最高の分解能が保証されます。

Gemini 3は、相乗効果を発揮する2つのコンポーネントで構成されています。ナノツインレンズと、新しい電子光学エンジンであるスマートオートパイロットです。

ナノツインレンズは、低加速電圧でサブナノメートルの分解能を実現し、優れた信号検出効率を発揮します。標準的なGemini対物レンズと比較して、低加速電圧でのレンズ収差が大幅に低減され、Inlens検出器の信号が強化されます。

ナノツインレンズとの組み合わせにより、スマートオートパイロットは、コンデンサーレンズを制御し、ビーム収束角を最適化します。各観察条件において最高の分解能を実現します。

広視野のオーバービューモードで、試料ナビゲーションと高分解能イメージングをシームレスに切り替えられます。また、新しいオートフォーカス機能により、高速で最適な画質を実現します。

低加速電圧（Low kV）イメージングのウェビナー（英語）

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