訪談 | 簡(jiǎn)化4D-STEM操作：TESCAN TENSOR如何讓科研更高效？

TESCAN TENSOR，如何簡(jiǎn)化操作，提升科研和工業(yè)應(yīng)用的效率？在這次深入訪談中，AZoM*對(duì)話(huà)TESCAN集團(tuán)銷(xiāo)售經(jīng)理Robert Stroud，揭示首臺(tái)專(zhuān)用分析型4D-STEM - TESCAN TENSOR的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)和創(chuàng)新技術(shù)，以及它如何助力科學(xué)家和工程師在材料科學(xué)領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。

在這次訪談中，AZoM^*與TESCAN集團(tuán)銷(xiāo)售經(jīng)理Robert Stroud討論了TENSOR的應(yīng)用和優(yōu)勢(shì)，這是一款中壓近超高真空集成4D-STEM。

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以下是訪談內(nèi)容：

1. 我了解到TESCAN TENSOR是完全從無(wú)到有設(shè)計(jì)的。您能介紹一下
TESCAN TENSOR 獨(dú)特之處嗎？

TESCAN TENSOR之所以脫穎而出，主要基于兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。首先，4D-STEM技術(shù)雖然功能強(qiáng)大，但由于其操作的復(fù)雜性，過(guò)去只有少數(shù)專(zhuān)業(yè)人士能夠掌握。我們改變了這一局面，開(kāi)發(fā)了一種用戶(hù)友好的工具，即便是沒(méi)有博士學(xué)位的研究人員也能輕松上手。其次，TENSOR提供了市場(chǎng)上其他STEM設(shè)備所不具備的數(shù)據(jù)分析的穩(wěn)定性和操作的便捷性。

其次，在材料科學(xué)這個(gè)迅速擴(kuò)展的領(lǐng)域里，無(wú)論是學(xué)術(shù)界的研究者還是工業(yè)界的工程師，他們都更加傾向于尋找那些能夠直接用來(lái)解決問(wèn)題的設(shè)備，而不是那些需要復(fù)雜操作和專(zhuān)業(yè)知識(shí)才能使用的儀器。簡(jiǎn)單易用的設(shè)備可以更快地被整合進(jìn)他們的工作流程中，幫助他們提高工作效率，從而更快地從購(gòu)買(mǎi)這些設(shè)備的投資中獲得回報(bào)。TESCAN TENSOR的易用性支持實(shí)驗(yàn)室中工具的更廣泛使用，從而實(shí)現(xiàn)更快的投資回報(bào)。

2. TESCAN TENSOR如何幫助推進(jìn)科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用？

TESCAN TENSOR 是世界上首個(gè)專(zhuān)用 4D-STEM。它用于表征納米尺度的功能材料、薄膜和合成粒子的形態(tài)、化學(xué)和結(jié)構(gòu)特性。這款設(shè)備具有出色的性能，并且易用性前所未有。

科學(xué)家、工程師、技術(shù)人員和學(xué)生長(zhǎng)期以來(lái)一直希望有一個(gè)易上手的透射電子顯微鏡（TEM）解決方案，不需要數(shù)周或數(shù)月的復(fù)雜電子光學(xué)調(diào)整和對(duì)準(zhǔn)培訓(xùn)。TESCAN TENSOR讓您將時(shí)間花在樣品的顯微觀測(cè)上，而不是調(diào)式。這些測(cè)量具有預(yù)設(shè)且支持自定義光學(xué)特性，如束流、收斂角、束斑大小，可根據(jù)需要開(kāi)關(guān)旋進(jìn)輔助功能，自動(dòng)完成光路調(diào)試和對(duì)準(zhǔn)。

3. 您能詳細(xì)說(shuō)明TESCAN TENSOR的運(yùn)行及其性能嗎？

TESCAN TENSOR 將4D-STEM技術(shù)推向了一個(gè)新的高度。它提供的4D-STEM數(shù)據(jù)集不僅龐大而且極為精細(xì)，每個(gè)像素都包含了EDS能譜信息和旋進(jìn)電子衍射花樣（PED）。我們將這種能力稱(chēng)為分析型4D-STEM。分析型4D-STEM與傳統(tǒng)的STEM成像和STEM斷層掃描測(cè)量相結(jié)合，為功能材料、薄膜以及合成或天然晶體的納米尺度多模態(tài)表征提供了更為全面的解決方案。

TENSOR的4D-STEM性能體現(xiàn)在超快且精準(zhǔn)同步獲取數(shù)據(jù)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和處理，包括掃描與（直接電子）衍射成像、EDS能譜采集、電子束旋進(jìn)、電子束閘。

這得益于原創(chuàng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)初始就將最先進(jìn)的組件和技術(shù)高度集成在一起，例如：

混合像素直接電子探測(cè)衍射相機(jī)（DED）

近超高真空（UHV）樣品室

旋進(jìn)電子衍射（PED）

快速集成的電子束閘

大立體角、對(duì)稱(chēng)、無(wú)窗能譜

近實(shí)時(shí)的4D-STEM分析和處理軟件（Explore）

TENSOR的一個(gè)重要組成部分是QUADRO直接電子探測(cè)相機(jī)。DECTRIS QUADRO的特性，尤其是其大尺寸（512x512像素）、靈敏度和速度（2,250 幀每秒 @ 16位），使這個(gè)探測(cè)器非常適合旋進(jìn)輔助的4D-STEM應(yīng)用。

4. 您能分享一個(gè)應(yīng)用示例來(lái)展示TESCAN TENSOR的卓越性能嗎？

我們測(cè)量含鐵顆粒的碳納米管的工作就是一個(gè)很好的例子。

在這項(xiàng)工作中，結(jié)合了4D-STEM和EDX分析，用于研究封裝在碳納米管中的金屬納米顆粒，提供了金屬納米顆粒晶體學(xué)和化學(xué)的見(jiàn)解。TESCAN TENSOR分析4D-STEM系統(tǒng)允許快速對(duì)復(fù)雜樣品進(jìn)行表征，直至亞納米尺度。多模態(tài)表征提供了化學(xué)和結(jié)構(gòu)的相關(guān)研究，這為從微米尺度到原子尺度的材料工程提供了新的見(jiàn)解。

5. 您能擴(kuò)展一下TESCAN TENSOR的協(xié)同操作嗎？

TESCAN TENSOR的設(shè)計(jì)宗旨是實(shí)現(xiàn)最佳STEM掃描同步。它之所以特別，是因?yàn)樗鼘⒁幌盗屑舛思夹g(shù)完美融合。這些技術(shù)包括高性能的混合像素直接電子衍射相機(jī)、快速響應(yīng)的靜電電子束閘、高效的Schottky FEG電子源以及優(yōu)良的真空環(huán)境。

這些組件協(xié)同工作，不僅提供了強(qiáng)大的測(cè)量能力，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了易操作的實(shí)用性。

6. TESCAN TENSOR如何通過(guò)其集成設(shè)計(jì)確保輕松友好的用戶(hù)體驗(yàn)？

在設(shè)計(jì)TESCAN TENSOR時(shí)，我們確定了不只是將多個(gè)組件合并到傳統(tǒng)TEM平臺(tái)上，更要打造完美協(xié)同的高集成系統(tǒng)。我們開(kāi)發(fā)了一個(gè)“樣品/結(jié)果為中心”的系統(tǒng)概念，而不是傳統(tǒng)的“儀器為中心”的系統(tǒng)。如果重點(diǎn)應(yīng)該放在樣品和結(jié)果上，而不是儀器上，那么儀器操作必須對(duì)用戶(hù)透明。結(jié)果是設(shè)計(jì)了一個(gè)用于測(cè)量的掃描透射電子顯微鏡，而不是必須為適應(yīng)顯微鏡設(shè)計(jì)的測(cè)量解決方案。

7. 自動(dòng)電子束旋進(jìn)功能如何增強(qiáng)TESCAN TENSOR的性能？

集成電子束旋進(jìn)是TESCAN TENSOR的一個(gè)主要功能。旋進(jìn)電子束的能力意味著入射電子束是傾斜的，并圍繞顯微鏡的中心軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)。電子束旋進(jìn)必須仔細(xì)對(duì)準(zhǔn)，以確保旋進(jìn)支點(diǎn)與樣品表面重合，并且電子束在盡可能小的圓形斑點(diǎn)中匯聚。這種輕松對(duì)齊背后蘊(yùn)藏著軟硬件完美配合，一是獨(dú)特的電子鏡筒設(shè)計(jì)，二是軟件自動(dòng)化。兩者都集成到了TESCAN TENSOR的新系統(tǒng)架構(gòu)的基本設(shè)計(jì)中。

無(wú)論是否開(kāi)啟電子束旋進(jìn)，TESCAN TENSOR都能讓您輕松完成所有4D-STEM測(cè)量，特別是拍攝取向圖、相圖、應(yīng)變圖，還有虛擬STEM和衍射斷層成像。

關(guān)于Robert Stroud

Robert Stroud是TESCAN集團(tuán)的銷(xiāo)售經(jīng)理，擁有機(jī)械工程和材料科學(xué)與工程學(xué)位。Robert曾在多家公司擔(dān)任過(guò)各種職位，包括產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和銷(xiāo)售與管理，之后加入了TESCAN。

英文訪談原文鏈接：https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=22715

關(guān)于TESCAN

TESCAN公司成立于1991年，是一家專(zhuān)注于微觀形貌、結(jié)構(gòu)和成分分析的科學(xué)儀器的跨國(guó)公司，是全球知名的電子顯微儀器制造商，總部位于全球最大的電鏡制造基地-捷克布爾諾，產(chǎn)品主要有電子顯微鏡、聚焦離子束、X射線顯微CT、電鏡和拉曼、雙束電鏡和二次離子質(zhì)譜的一體化聯(lián)用系統(tǒng)及相關(guān)附件和軟件，正被廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、生命科學(xué)、地球科學(xué)、半導(dǎo)體和電子器件等領(lǐng)域中。

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