访谈 | 探索TESCAN TENSOR：中压、近超高真空、高集成4D-STEM

2024-06-05 15:33:23, TESCAN中国 TESCAN（中国）

在这次访谈中，AZoM*与TESCAN集团销售经理 Robert Stroud 讨论了TENSOR的应用和优势，这是一款中压近超高真空集成4D-STEM。

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我了解到 TESCAN TENSOR 是完全从无到有设计的。您能介绍一下 TESCAN TENSOR 独特之处吗？

TESCAN TENSOR之所以脱颖而出，主要基于两个关键点。首先，4D-STEM 技术虽然功能强大，但由于其操作的复杂性，过去只有少数专业人士能够掌握。我们改变了这一局面，开发了一种用户友好的工具，即便是没有博士学位的研究人员也能轻松上手。其次，TENSOR 提供了市场上其他STEM设备所不具备的数据分析的稳定性和操作的便捷性。

其次，在材料科学这个迅速扩展的领域里，无论是学术界的研究者还是工业界的工程师，他们都更加倾向于寻找那些能够直接用来解决问题的设备，而不是那些需要复杂操作和专业知识才能使用的仪器。简单易用的设备可以更快地被整合进他们的工作流程中，帮助他们提高工作效率，从而更快地从购买这些设备的投资中获得回报。TESCAN TENSOR 的易用性支持实验室中工具的更广泛使用，从而实现更快的投资回报。

TESCAN TENSOR 如何帮助推进科学研究和工业应用？

TESCAN TENSOR 是世界上首个专用 4D-STEM。它用于表征纳米尺度的功能材料、薄膜和合成粒子的形态、化学和结构特性。这款设备具有出色的性能，并且易用性前所未有。

科学家、工程师、技术人员和学生长期以来一直希望有一个易上手的透射电子显微镜（TEM）解决方案，不需要数周或数月的复杂电子光学调整和对准培训。TESCAN TENSOR 让研究者将时间花在样品的显微观测上，而不是调试。这些测量具有预设且支持自定义光学特性，如束流、收敛角、束斑大小，可根据需要开关旋进辅助功能，自动完成光路调试和对准。

您能详细说说 TESCAN TENSOR 的运行及其性能吗？

TESCAN TENSOR 将 4D-STEM 技术推向了一个新的高度。它提供的 4D-STEM 数据集不仅庞大而且极为精细，每个像素都包含了 EDS 能谱信息和旋进电子衍射花样（PED）。我们将这种能力称为分析型 4D-STEM。分析型 4D-STEM 与传统的 STEM 成像和 STEM 断层扫描测量相结合，为功能材料、薄膜以及合成或天然晶体的纳米尺度多模态表征提供了更为全面的解决方案。

TENSOR 的 4D-STEM 性能体现在超快且精准同步获取数据，并进行实时分析和处理，包括扫描与（直接电子）衍射成像、EDS 能谱采集、电子束旋进、电子束闸。

这得益于原创设计，设计初始就将最先进的组件和技术高度集成在一起，例如：

混合像素直接电子探测衍射相机（DED）

近超高真空（UHV）样品室

旋进电子衍射（PED）

快速、集成的电子束闸

大立体角、对称、无窗能谱

近实时的4D-STEM分析和处理软件（Explore）

TENSOR的一个重要组成部分是 QUADRO 直接电子探测相机。DECTRIS QUADRO 的特性，尤其是其大尺寸（512x512像素）、灵敏度和速度（2,250 帧每秒 @ 16位），使这个探测器非常适合旋进辅助的 4D-STEM 应用。

您能分享一个应用示例来展示TESCAN TENSOR 的卓越性能吗？

我们测量含铁颗粒的碳纳米管的工作就是一个很好的例子。

在这项工作中，结合了 4D-STEM 和 EDX 分析，用于研究封装在碳纳米管中的金属纳米颗粒，提供了金属纳米颗粒晶体学和化学的见解。TESCAN TENSOR分析4D-STEM系统允许快速对复杂样品进行表征，直至亚纳米尺度。多模态表征提供了化学和结构的相关研究，这为从微米尺度到原子尺度的材料工程提供了新的见解。

您能扩展一下 TESCAN TENSOR 的协同操作吗？

TESCAN TENSOR 的设计宗旨是实现最佳 STEM 扫描同步。它之所以特别，是因为它将一系列尖端技术完美融合。这些技术包括高性能的混合像素直接电子衍射相机、快速响应的静电电子束闸、高效的 Schottky FEG 电子源以及优良的真空环境。

这些组件协同工作，不仅提供了强大的测量能力，同时也实现了易操作的实用性。

TESCAN TENSOR 如何通过其集成设计确保轻松友好的用户体验？

在设计 TESCAN TENSOR 时，我们确定了不只是将多个组件合并到传统TEM平台上，更要打造完美协同的高集成系统。我们开发了一个“样品/结果为中心”的系统概念，而不是传统的“仪器为中心”的系统。如果重点应该放在样品和结果上，而不是仪器上，那么仪器操作必须对用户透明。结果是设计了一个用于测量的扫描透射电子显微镜，而不是必须为适应显微镜设计的测量解决方案。

自动电子束旋进功能如何增强 TESCAN TENSOR 的性能？

集成电子束旋进是 TESCAN TENSOR 的一个主要功能。旋进电子束的能力意味着入射电子束是倾斜的，并围绕显微镜的中心轴连续旋转。电子束旋进必须仔细对准，以确保旋进支点与样品表面重合，并且电子束在尽可能小的圆形斑点中汇聚。这种轻松对齐背后蕴藏着软硬件完美配合，一是独特的电子镜筒设计，二是软件自动化。两者都集成到了 TESCAN TENSOR 的新系统架构的基本设计中。

无论是否开启电子束旋进，TESCAN TENSOR都能让您轻松完成所有 4D-STEM 测量，特别是拍摄取向图、相图、应变图，还有虚拟 STEM 和衍射断层成像。

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关于 Robert Stroud

Robert Stroud是TESCAN集团的销售经理，拥有机械工程和材料科学与工程学位。Robert曾在多家公司担任过各种职位，包括产品开发和销售与管理，之后加入了TESCAN。

英文访谈原文链接：https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=22715

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