深度解析:聚焦离子束电镜的离子源有哪些?

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发布时间:
2024-07-23
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聚焦离子束电镜(简称FIB)的离子源是这种高 端科学仪器的核心组件之一,它决定了FIB系统的性能和功能。那么,目前聚焦离子束电镜的离子源有哪些?据数据显示,商用系统的离子束多为液态金属离子源,其中镓(Gallium,Ga)离子源是常见选择。以下是几种常见的离子源类型:

深度解析:聚焦离子束电镜的离子源有哪些?

1.液态金属离子源

很常见的离子源类型,其中镓(Ga)是很常用的离子材料。镓离子源稳定可靠,易于操作,但镓离子在某些材料中可能引起污染。

镓离子源能够产生高亮度和高电流的离子束,适用于样品的切割、沉积和纳米级加工。

2.惰性气体离子源

使用氦(He)、氖(Ne)等惰性气体作为离子源,这些离子源的离子能量较低,对样品的损伤较小,适用于对损伤敏感的样品分析。

氦离子源尤其在高分辨率成像和轻元素分析方面有优势。

3.铯离子源

新一代的极低温铯离子源被开发出来,以提供更清晰的成像、更高的加工精度和减少样品损伤。

铯离子源可以提供比镓离子源更好的图像质量和更精细的加工能力。

4.氙离子源

氙离子源可以产生高电流的离子束,适合于快速材料去除和大面积加工。

5.电子束离子源

用于产生多种离子,包括重离子,适用于需要高度定制化离子束的应用。

EBIS可以通过电子束激发产生几乎任何元素的离子,提供极大的灵活性。

聚焦离子束电镜的每种离子源的选择取决于具体的实验需求,包括样品特性、所需分辨率、加工速度以及是否需要特定元素的离子。例如,对于需要极高分辨率成像的场合,氦离子源可能是理想选择;而对于需要快速材料去除的加工任务,氙离子源则更为合适。‍

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