Camere Serie LV – Camere per applicazioni TEM a basso voltaggio

da Direct Electron

Le camere Serie LV (Low Voltage) di Direct Electron sono state specificatamente progettate per esperimenti condotti con TEM di basso voltaggio come ad esempio quelli impiegati per applicazioni LEEM/PEEM. Le camere Serie LV si basano sul rivoluzionario sensore Direct Detection Device (DDD®) ed offrono risultati straordinari se comparati a quelli ottenuti con le tradizionali camere CCD dotate di MCP.

La microscopia elettronica a trasmissione (TEM) è una tecnica potente e diffusa impiegata per l’osservazione di campioni con risoluzione dell’ordine del nanometro o dell’Angstrom. Tuttavia, le prestazioni di questa tecnica sono legate a molteplici fattori tra i quali, uno dei più limitanti specialmente in applicazioni di imaging in regime di basso dosaggio, quello dovuto allo scattering degli elettroni. Oltre a questo, comunque, altri fattori influiscono sulla risoluzione e sul rapporto segnale/rumore delle immagini TEM tra cui la strumentazione stessa, gli effetti di carica e di danno per radiazione del campione, effetti di drift del campione indotti dal fascio elettronico o dallo stage e soprattutto l’impiego di una camera a rilevazione diretta non efficiente. Alcuni di questi fattori sono controllabili dall’operatore ma il risultato finale dell’immagine dipenderà in gran parte dal detector impiegato. Con lo scopo di abbattere queste limitazioni ed in particolare quelle dovute alla bassa efficienza dei tradizionali CCD con scintillatore, Direct Electron ha sviluppato una nuova tipologia di camere TEM. Questo rivoluzionario detector a rilevazione diretta, Direct Detection Device (DDD®), è stato vincitore del premio 2010 Microscopy Today Innovation Award.

Principio dei sensori Direct Detection Device (DDD®) 

Le tradizionali camere per applicazioni TEM fanno uso di uno scintillatore per la conversione degli elettroni primari in fotoni prima che questi possano essere rilevati dal sensore. Le camere a "rilevazione diretta" di DE (Direct Detection Device, DDD) si basano su un concetto completamente nuovo. Gli elettroni primari sono rilevati direttamente dal sensore senza che sia necessario l’impiego di uno scintillatore intermedio con il risultato di una migliore risoluzione ed un maggiore rapporto segnale-rumore. Proprio l’elevata sensibilità rende i DDDs particolarmente adatti in situazioni in cui la natura del campione od i requisiti sperimentali limitano la dose elettronica che può essere utilizzata. Alla base delle elevate prestazioni dei detector a "rilevazione diretta" di DE si trova l’impiego di un sottile strato sensibile nel quale gli elettroni del fascio incidente che lo attraversano generano una ionizzazione. L’elevata sensibilità delle camere DE è tale da permette di rilevare e “conteggiare” i singoli elettroni. In “counting mode” ciascun elettrone incidente può essere rilevato, isolato e conteggiato dal detector. In alternativa, in “integration mode”, tutto il segnale generato dagli elettroni incidenti sarà utilizzato per costruire l’immagine. Il sottile spessore dello strato sensibile minimizza inoltre la dispersione di carica in direzione laterale (effetto di blooming) all’interno del sensore, permettendo alle camere DE di ottenere una superiore risoluzione di immagine rispetto alle camere convenzionali. L’assenza di elementi quali lo scintillatore ed il fiber-optic plate (FOP), causa tipicamente di distorsione nel trasferimento di segnale ottico, migliora ancor di più la qualità di immagine ottenibile dalle camere TEM di DE. Ulteriore caratteristica che contraddistingue le camere Direct Electron è l’elevato frame rate. La possibilità di acquisizione dati ad elevata velocità rende infatti le camere DE la soluzione ideale per applicazioni che richiedono elevata risoluzione temporale, come ad esempio gli esperimenti TEM in-situ. 

Modalità di integrazione e di conteggio per i sensori Direct Detection Device (DDD®)

L’alto frame rate e l’elevata sensibilità al singolo elettrone permettono ai sensori DDD® di operare in due differenti modalità:
  • Integrating Mode: in questa modalità tutto il segnale generato dagli elettroni incidenti sarà utilizzato per costruire l’immagine. L’Integrating Mode è la modalità più impiegata di operare in quanto molto versatile e veloce.
  • Counting Mode: questa modalità permette di ottenere le massime prestazioni possibili dalla camera ma è efficace solo per applicazioni a dosaggio molto basso. Ciascun elettrone incidente può essere rilevato, isolato e conteggiato dal detector.
Entrambe le modalità di acquisizione sono disponibili su tutte le camere TEM Serie LV.

Prestazioni delle camere Serie LV

La camera LV-126 è progettata appositamente per applicazioni a basso dosaggio ed offre una risoluzione significativamente superiore rispetto ad altri detector tradizionali. Questa superiore risoluzione non solo aumenta notevolmente la qualità di immagine ma può anche essere sfruttata per ridurre l’ingrandimento ed ottenere un campo di vista molto più ampio. A parità di risoluzione, la singola immagine acquisita con la camera LV-126 fornisce fino a 8 volte le informazioni fornite da un’immagine acquisita con un detector tradizionale. 

CameraLV-126
Generazione DDD 8
Pixel Size (μm)6.0
Array Size (Pixels)4096 x 3072
Megapixels12.6
Massimo Frame Rate in Full Frame40 fps (bin 1x)
75 fps (bin 2x)
Survey cameraNo
Range di energia10-40 keV
Applicazioni tipicheLEEM/PEEM; microscopia elettronica a basso dosaggio

Contatto

Richiedi maggiori informazioni
Product Manager
+39 06 5004204
Fax: +39 06 5010389

I nostri partner

Follow us: twitter linkedin
European offices
© LOT Quantum Design 2016