ZEISS Crossbeam
ハイスループットで3D解析とサンプル加工を実現
ZEISS Crossbeam Family
先端材料の開発および設計をさらに容易に
高分解能電界放出型走査電子顕微鏡(FE-SEM)のイメージングと分析性能を、次世代集束イオンビーム(FIB)の加工能力と組み合わせたZEISS Crossbeam。官公庁の研究機関や研究所など、複数のユーザーが利用する施設で研究開発を行っている方々にも役立ちます。
Crossbeamのモジュラープラットフォームコンセプトを利用して、既存のシステムを必要に応じてアップグレード可能。ミリング、イメージング、あるいは3D解析を実施する上で、CrossbeamによってFIBを使用する作業を高速化できます。
- Gemini光学系を搭載した高分解能SEM
- イオンスカルプターFIBカラムならではの新しいFIB加工法を提案。サンプルへのダメージを最低限に抑えつつサンプル加工面のクオリティを最大に高めると同時に、加工処理を高速化することが可能。
- TEMサンプルの調製にはイオンスカルプターFIBの低電圧機能を使用。アモルファスダメージを最低限に抑えつつ超薄切片が作成可能。
- ZEISS Crossbeam Familyでは、Crossbeam 350の可変プレッシャー機能を活用。
- 最も厳しい特性評価にはCrossbeam 550が最適。大型サイズのチャンバーを選択することも可能で、さまざまな試料に対応。
Highlights

SEM観察能力が大幅に改善
低加速電圧におけるSEM分解能が最大30%改善
- 2D高感度表面画像または3Dトモグラフィーデータの取得には、ZEISS CrossbeamのSEM性能が有用です。
- 加速電圧が非常に低い場合において、高分解能且つ、高輝度、高いSN比での観察が可能です。
- 複数の検出器で試料を総合的に評価します。純粋な組成コントラストを、ZEISS独自のInlens EsB検出器で取得できます。
- 帯電による影響を受けずに、非導電性試料の観察ができます。

ハイスループットFIB加工が実現
インテリジェントFIBミリングストラテジーの導入により、材料加工スピードが最大40%向上
- 新たなFIB処理法のため、ガリウムFIBカラムイオンスカルプターが搭載されました。
- FIBによるダメージを最小限に抑えることにより高品質な試料が得られ、それと同時に実験が迅速になります。
- FIB解像度を妥協することなく、最大で100 nA電流を用いて正確で迅速な試料加工ができます。
- 材料加工においてインテリジェントFIBスキャニングストラテジーの速度と精度が効果的に作用し、実験の速度が従来に比べ最大40%上がります。

FIB-SEM 分析で3D解像度を体験
EDS とEBSD分析を統合した3D解析におけるアドバンテージをご紹介
- ZEISS CrossbeamとAtlas 5により、迅速で正確なトモグラフィー解析の可能性が広がります。
- ZEISS Atlas 5の統合3D解析モジュールで、SEMトモグラフィーの最中にEDSとEBSD解析を実行することが可能です。
- FIB-SEMトモグラフィーおいて、優れた等方性ボクセルサイズが3D分解能を実現。また、Inlens EsB検出器を用いて、試料表面深さ3nm未満からの高感度表面、組成コントラスト画像が取得可能になります。
- トモグラフィー解析時に加工厚みのモニタリングと画像の最適化を自動で行うことができます。
Workflows
ZEISS Crossbeam Laser Workflow

How the LaserFIB Workflow Enhances Your in situ Studies
For in situ studies you need to localize ROIs in 3D, ablate material via a targeted preparation and perform 3D imaging and analytics. Add a femtosecond laser to your ZEISS Crossbeam and benefit from ultra-fast sample preparation.
- Gain rapid access to deeply buried structures
- Prepare extremely large cross-sections up to millimeters in width and depth
- Benefit from minimal damage and heat affected zones due to ultrashort laser pulses
- Perform laser work in a dedicated chamber to avoid contamination of your FIB-SEM
- Find your hidden ROIs by correlation with previously acquired X-ray microscopy datasets
TEM ラメラ調製ワークフロー
高品質かつハイスループット
The Technology Behind ZEISS Crossbeam
SEM Electron Optics
Choose between Two Columns
The FE-SEM column of ZEISS Crossbeams is based on Gemini electron optics as all ZEISS FE-SEMs. Decide on the Gemini VP column of Crossbeam 350 or the Gemini II column of Crossbeam 550.
Field emission SEMs are designed for high resolution imaging. Key to the performance of a field emission SEM is its electron optical column. Gemini technology comes with all ZEISS FE-SEMs and FIB-SEMs: it is tailored for excellent resolution on any sample, especially at low accelerating voltages, for complete and efficient detection, and ease-of-use.
Gemini Optics is Characterized by Three Main Components
- The Gemini objective lens design combines electrostatic and magnetic fields to maximize optical performance while reducing field influences at the sample to a minimum. This enables excellent imaging, even on challenging samples such as magnetic materials.
- Gemini beam booster technology, an integrated beam deceleration, guarantees small probe sizes and high signal-to-noise ratios.
- The Gemini Inlens detection concept ensures efficient signal detection by detecting secondary (SE) and backscattered (BSE) electrons in parallel minimizing time-to-image.
Benefits for Your FIB-SEM Applications
- Long-term stability of the SEM alignment and the effortless way it adjusts all system parameters such as probe current and acceleration voltage
- Achieve distortion-free, high resolution imaging even over large fields of view with the help of the near magnetic-field free optics
- Tilt the specimen without influencing the electron optical performance
Crossbeam 350 with Gemini I VP
- Maximum sample flexibility in multi-purpose environments
- In situ experiments with outgassing or charging samples
- Unique Gemini material contrast with the Inlens EsB detector
Crossbeam 550 with Gemini II
- High resolution even at low voltage and high current thanks to the double condenser system
- More information in less time with high resolution imaging and fast analytics
- Unique topographical and material contrast with simultaneous Inlens SE and EsB imaging
Gemini Novel Optics
Profit from Surface Sensitive Imaging
High resolution imaging at low landing energy is required for beam as a standard. It is essential for:
- beam sensitive samples
- non-conductive materials
- gaining true sample surface information without undesirable background signal from deeper sample layers
The novel Gemini optics are optimized for resolutions at low and very low voltages and for contrast enhancement.
Technological characteristics are the high gun resolution mode and the optional Tandem decel.
- The high gun resolution mode results in minimized chromatic aberration thanks to of a reduction of primary energy width by 30%.
Tandem decel, now introduced to ZEISS Crossbeam 350/550, can be used in two different modes:
- Tandem decel, a two-step deceleration mode, combines the beam booster technology with a high negative bias voltage that is applied to the sample: the electrons of the primary electron beam are decelerated, thus the landing energy is effectively reduced
- Apply a variable negative bias voltage between 50 V and 100 V. One application mode enhances the contrast of your images
- Apply a negative bias voltage between 1 kV and 5 kV and improve the low kV resolution of your images
FIB-SEM Technology
Discover a new way of FIB processing
The Ion-sculptor FIB column speeds up your FIB work without compromising machining precision and lets you benefit of its low voltage performance for any sample.
The ZEISS Crossbeam Family carries the next-generation focused ion beam column, Ion-sculptor, featuring high currents for high throughput and excellent low voltage performance for high sample quality.
- Maximize sample quality by using the low voltage capabilities of the Ion-sculptor FIB column
- Minimize amorphization of your specimens and get the best results after thinning
- Get precise and reproducible results with maximum stability
- Accelerate your FIB applications with fast probe current exchanges
- Perform high throughput experiments thanks to beam currents of up to 100 nA
- Achieve exceptional FIB resolution of less than 3 nm
- The Crossbeam family comes with automatic FIB emission recovery for long-term experiment
ZEISS Crossbeam Family
ZEISS Crossbeam FamilyはCrossbeam 350 または 550 がラインナップ。Crossbeam 350 では圧力可変機能を利用できます。また、Crossbeam 550 では、最も要求の厳しい特性評価が可能で、サンプルに合わせて標準サイズかまたは大型サイズのチャンバーを選択することができます。
|
ZEISS Crossbeam 350 |
ZEISS Crossbeam 550 |
SEM |
Gemini I 光学系 |
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Chamber Size and Ports |
標準サイズ |
標準サイズで18ポートまたは大型サイズで22ポート |
Stage |
x/y 方向の稼働範囲 100mm |
x/y 方向の稼働範囲: 標準サイズで 100mm、大型サイズで 153mm |
Charge Control |
フラッドガン |
フラッドガン |
Exemplified Options |
Inlens SE/EsB* 同時イメージング用SE/EsB |
InlensSE/EsB* 同時イメージング用SE/EsB |
Advantages |
圧力可変モードにより多様なサンプルに対応、広範なin situ実験、SE / EsB* シーケンシャルイメージングが可能 |
分析およびイメージングのハイスループット化、あらゆる条件で高分解能、InlensSE およびInlens EsB* の同時イメージング可能 |
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* SE = secondary electron(二次電子)、EsB = energy selective backscatter(エネルギー選択反射電子) |


Applications
Images






Nanopatterning



LaserFIB



Videos
Investigation of a lead free solder containing Cu and Ag particles in an Sn matrix
FIB-Tomography in Life Sciences
Accessories

ビジュアライゼーションおよび解析ソフトウェア
ZEISS 推奨 Object Research Systems (ORS) 社の Dragonfly Pro
X線、FIBーSEM、SEM、ヘリウムイオン顕微鏡など、様々なテクノロジーで取得された3Dデータの高度な解析とビジュアライゼーションのソフトウェアソリューションです。
Visual SI Advanced の後継となる Dragonfly Pro は、高品質なビジュアライゼーション技術と業界をリードするグラフィックスを提供します。Dragonfly Pro は使い易い Python スクリプトによってカスタマイズ可能です。 3Dデータ処理とワークフローをトータルでコントロールできるようになります。

ToF-SIMSによりハイスループットの3D分析が可能に
ToF-SIMS (飛行時間型二次イオン質量分析)をCrossbeam 350 または Crossbeam 550に追加すると、微量元素、軽元素(リチウムなど)、同位体元素を分析できます。高感度で包括的な3D分できが可能です。元素マッピング、深さプロファイリング、ppm レベルの原子および分子イオンの同時検出が可能です。横方向で 35 nm、深さ方向で 20 nm の分解能を達成します。
Downloads
ZEISS Crossbeam ファミリー
3 次元分析とサンプル加工をハイスループットで実現する FIB-SEM
ページs: 25
ファイルサイズ: 2639 kB
工業用セラミックス研究のためのZEISS顕微鏡ソリューション
先端セラミックス設計のための2D、3D、4Dソリューション
ページs: 19
ファイルサイズ: 1546 kB
ZEISS Crossbeam Family
Introducing ToF-SIMS enables High Throughput in 3D Analysis
ページs: 2
ファイルサイズ: 1427 kB
ZEISS ORS Dragonfly
Outstanding 3D visualization with best-in-class graphics
ページs: 2
ファイルサイズ: 561 kB
Technology Note: ZEISS Crossbeam
Reproducible TEM Lamella Thinning by FIB with Real-time Thickness Control and End-point Detection
ページs: 5
ファイルサイズ: 1394 kB
Technology Note: ZEISS Crossbeam 550
High Throughput Imaging
ページs: 5
ファイルサイズ: 2044 kB
Application Note:
High Resolution STEM and EDS Study of Chromium Depletion in Stainless Steel
ページs: 5
ファイルサイズ: 1614 kB
Application Note:
FIB-SEM Investigations of the Microstructure of CIGS Solar Cells
ページs: 7
ファイルサイズ: 1388 kB
Application Note: FIB-SEMs
X² STEM Lamella Preparation from Multicomposite Organic Electronic Devices with ZEISS FIB-SEMs
ページs: 6
ファイルサイズ: 883 kB
ZEISS Microscopy Solutions for Steel and Other Metals
Multi-modal characterization and advanced analysis options for industry and research
ページs: 11
ファイルサイズ: 15285 kB
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