17 Nov

AZtecLive 实时化学成像——如影随形

新版AZtecLive简介

AZtecLive真正的实时化学成像,新版更新后,元素面分布图及叠加图如影随形,移动更加流畅,元素配色自动鲜明,特征突出。

以往我们使用SEM做显微分析时,通常的工作流程是先扫描电子图像——找到某位置停留——调节聚焦、亮度对比度等参数——采集能谱,进行点或面分析。若非理想位置,还需多次反复以上过程才可找到合适采集区做更多详细分析。在反复求索、重复工作中浪费过多时间及精力。自2017年牛津仪器推出AZtecLive实时化学成像系统后,很多从业人员已然改变了工作习惯,直接通过AZtecLive浏览样品,在同时获得的元素面分布图中寻找合适的采集区域,极大地提高了工作效率,尤其检测BSE下衬度也很接近的样品,仅通过电子图像难以找到合适的采集区域,而通过实时获得的元素分布图即可清晰辨别。如今2021年, AZtecLive新版焕然一新,推出 ColourHiQ——优化实时化学成像的新技术,可以自动快速分析并同时显示电子图像、元素面分布图及叠加图,为能谱分析提供全新解决方案。如图1所示。

图1 AZtecLive检测3D打印粉末,真正实时显示谱图、元素面分布图,同时元素叠加图与电子图像如影随形,如需对任意位置感兴趣,稍加停留即可收集更多信号,立刻保存完成元素分析

ColourHiQ技术主要包括:

1. 数据处理优化算法

2. AutoLayer智能叠加图

3. 和峰修正


数据处理优化算法

主要通过数据通讯技术升级,实现数据并行处理,极大地缩短脉冲处理器及成像系统间的通信时间,有效提高帧速率,使元素X射线信号响应及发生尽量接近于二次电子图像或背散射图像,实现二者同步展现。

图2 脉冲处理器-图像电子元件-处理引擎及软件算法更新优化单元


AutoLayer技术

经算法分析每个元素的分布位置,并自动赋予差异更大或近似的颜色并选择合适的元素叠加至电子图像上,获得颜色更加绚丽、特征更加突出的叠加图。具体来讲,系统会自动选择分布图中最突出的元素赋予红色(Hue = 0),之后其他元素与之相比,分布位置类似则自动赋予相同或相近的颜色,分布差异大者着以对比色,且噪音更低的元素分布图将优先选入叠加图中。经算法自动优化颜色选择后,叠加图更加直观易读,美轮美奂。

图3 AutoLayer自动为元素选择合适颜色并叠加至电子图像,使叠加图颜色更加鲜明,特征突出


和峰修正技术

和峰是指当2个或2个以上信号同时到达晶体阳极时,如系统无法区分,则会在谱图中看到众多莫名其妙的谱峰或本不存在的元素标识,会对样品分析造成较大的误判。当计数率较高时,该问题尤为明显。而牛津仪器优化的和峰修正方法可以对静态样品进行和峰修正,同时在样品移动过程中,也可以对实时采集到的谱峰进行和峰修正。进一步优化的和峰修正方法,对样品移动过程中遇到复杂相区域时,也可以对其进行和峰修正,具体方法是首先对成分相同区域的谱图逐一进行修正,之后合并至完整区域谱图后,再进行自动识别元素,此时在实时化学成像中即可看到修正后的效果,元素识别更准确。

图4 多相区域做普通和峰修正(左);实时化学成像中进行动态及多相 混合的和峰修正,结果更准确(右)

经过ColourHiQ算法优化,AZtecLive实时化学成像功能进一步加强,自动获得更加流畅的图像、元素分布图,更重要的是可以通过元素叠加图做样品扫描、倍数调整,在感兴趣位置略加停留累计更多信号,获得高质量元素分布图,即刻保存。从开机到完成样品分析,也许就是几分钟的事。如下展示更多案例,AZtecLive适合多种样品或应用需要,尤其对导电性不佳、束流敏感型样品更可快速获得足够多信号实现元素分析,减小样品损伤。

图5 更多AZtecLive实时化学成像案例,地质样品(左),半导体器件样品(右)
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