eaSI 谱成像

概述:

eaSI™ 技术为您的高级 STEM 实验带来高效和有效的工作流程。

eaSI eaSI 实例 eaSI 的优势

什么是 STEM 谱成像？

在扫描透射电子显微术（STEM）中，电子束在电子透明的样品上被聚焦到一个很小的点，从几个纳米到接近原子尺度。当电子与样品发生交互作用并发生散射，将产生不同类型的分析信号：

X 射线（EDS）
光（阴极荧光）
二次电子（DigiScan 3）
非弹性散射电子（EELS）
弹性散射电子（4D STEM）

从而您可以在扫描模式下记录一维（1D）谱线或二维（2D）衍射图像具有空间分辨的分布，构建 2D，3D，或 4D 数据集，揭示样品中的独特细节。这种表征技术被称为谱成像（SI），通过系统性的侦测预定义的样品面积（多点、线扫或二维阵列），自动采集最多的信息。

eaSI

eaSI 是 Gatan 独有技术，在 DigitalMicrograph^® 软件中充分利用各种先进的电子探测器和 STEM SI 工作流程进行谱成像实验。STEM 最强大的一方面就是结合了详细的分析信息与高的空间分辨率，而 eaSI 助您更为有效和高效的将其实现。

使用单一的 STEM 技术对样品进行分析通常不足以对系统构成完整的理解并解释/预测材料的性质/行为。因此需要多种方法和来自各种探测器的互补信号的组合（STEM 成像，EELS，EDS，以及 4D STEM）。这其中的挑战在于将采集自不同探测器的信号在空间上实现关联以及在时间上实现同步。eaSI 以高效和有效的方式实现这一目标。

eaSI 结合了多种 STEM 技术
eaSI 在各个 STEM 探测器信号之间实现无缝同步
eaSI 关联了 STEM 数据集

eaSI 实例

在这个数据集中，通过全自动的多模态原位加热实验捕捉了铜从氧化物到金属态的还原过程。这一不可逆的热分解过程同时涉及结构、晶体学和化学的变化。在传统的系统上，这样的实验是非常具有挑战的，因为它涉及到多种分析技术（EELS，EDS，和 4D STEM），往往需要艰巨的努力才能在一个样品中成功记录到随着空间和时间的演化。

而在本实验中，eaSI 在单台电脑和单一软件界面下就能自动的结合和关联来自不同探头的空间和时间数据集。相比于手动实现的实验，eaSI 的自动化将温度分辨率提升至 25x，TEM 使用效率提升至 300x，并消除了难以避免的由人为因素造成的不确定性。

当多模态的数据集采集完成后，还需要对其进行分析和后处理。下面的结果显示了 eaSI 如何使得用户去浏览具有空间关联的化学（EELS）和晶体学（4D STEM）数据，这些是在 DigitalMicrograph 软件中通过单次 STEM 实验采集得到的部分数据。通过关联的 EELS 和 4D STEM 数据，首先用 4D STEM 虚拟光阑分析去甄别钆处理的纳米碳角（carbon nanohorns）中的不同微晶，进而通过同一区域的 EELS 谱线分析确认这些区域同时存在着钆和氧。

优势

多模态 STEM 研究的合适工具	囊括广泛的、针对 STEM 优化的 EELS、EDS 和 4D STEM 探测器来推动您的研究
为您的研究带来新的维度	使您能够通过三维（3D）EELS，EDS 和 4D STEM 数据集原位的观察动态过程，从而以实时的、接近现实世界条件的方式更好的理解纳米材料和器件
无缝关联多模态和维度的数据	在 DigitalMicrograph 中将 3D、4D 甚至是 5D 数据在空间上关联起来，从而以更可靠的方式对各种新颖的化学-、成分-、形貌-和结构-功能信息可视化的展现出来
缩短获取有意义结果的时间（设置、采集和处理）	不论操作水平如何，都能够利用高效的工作流程，在单一的 DigitalMicrograph 界面中，在数分钟内获得多维度和互相关联的结果
无需牺牲速度和功能	充分利用领先的 DigitalMicrograph STEM SI 技术，协调复杂的切换过程，消除各个模式之间的等待时间，同时保持您在单个技术实验中所能够期望的精度
将不可能变为可能	通过脚本轻松扩展工作流程，满足更为复杂的研究需求，不再需要依赖“英雄般的实验”（靠偶然或运气的成功）