ZEISS Sigma

FE-SEM : imagerie haute qualité et microscopie analytique avancée

La série ZEISS Sigma allie la technologie du microscope électronique à balayage à émission de champ (FE-SEM) à l'excellence en matière d'expérience utilisateur. Structurez vos routines d'imagerie et d'analyse pour augmenter la productivité. Étudiez de nouveaux matériaux, des particules pour le contrôle qualité ou encore des spécimens biologiques ou géologiques. Oubliez les compromis en matière d'imagerie haute résolution : choisissez des tensions basses et bénéficiez d'une résolution et d'un contraste améliorés à 1 kV ou moins. Réalisez une microscopie analytique avancée grâce à la meilleure géométrie EDS de sa catégorie et obtenez des données analytiques plus précises deux fois plus rapidement.

Avec la série Sigma, entrez dans le monde de la nano-analyse haut de gamme.

Sigma 360 est LE choix pour une installation en plate-forme d'imagerie : un MEB à émission de champ intuitif pour l'imagerie et l'analyse.
Sigma 560 utilise la meilleure géométrie EDS de sa catégorie pour fournir une analyse à rendement élevé et des expériences in situ automatisées.

Points forts

Sigma 360

LE choix pour une installation en plate-forme d'imagerie. Acquisition intuitive.

Laissez-vous guider avec expertise, de la configuration aux résultats basés sur l'IA. Découvrez un processus d'imagerie intuitif.
Voyez la différence à 1 kV et moins. Obtenez une résolution améliorée et un contraste optimisé.
Réalisez une imagerie VP dans des conditions extrêmes pour obtenir d'excellents résultats sur les non-conducteurs.

$Échantillon de polystyrène, fracturé pour comprendre la formation de fissures et l'adhésion aux interfaces dans les polymères$

Combinez des expériences multi-modales avec la boîte à outils Connect ou utilisez les applications Matériaux pour analyser la microstructure, la granulométrie ou l'épaisseur de couche.

Laissez-vous guider par un processus d'imagerie intuitif

De la configuration aux résultats basés sur l'IA

Obtenez des résultats dignes d'un expert, même en tant que nouvel utilisateur. Bénéficiez d'une acquisition d'images rapide et gagnez du temps sur la formation : un processus facile à utiliser et à retenir simplifie chaque étape, de la navigation au post-traitement.

L'automatisation logicielle de ZEISS SmartSEM Touch vous initie à la navigation, au réglage des paramètres et à l'acquisition d'images.

ZEN core vous propose ensuite des boîtes à outils spécifiques aux tâches et est parfaitement adapté au post-traitement. La boîte à outils la plus recommandée est la boîte à outils IA, laquelle vous permet de segmenter des images sur la base de l'apprentissage automatique.

Voyez la différence à 1 kV et moins

Résolution améliorée. Contraste optimisé

La colonne optique est essentielle pour la performance en imagerie et en analyse. Sigma fonctionne avec l'optique électronique ZEISS Gemini 1, qui fournit une excellente résolution sur tout échantillon, en particulier à basse tension.
Les spécifications concernant la résolution à basse tension pour Sigma 360 sont actuellement de 500 V avec 1,9 nm. Une amélioration en résolution 1 kV de plus de 10 % (à 1,3 nm) a été atteinte en réduisant au minimum les aberrations chromatiques.
Acquérir des images est plus simple que jamais, même sur des échantillons difficiles ou avec une détection de rétrodiffusion en pression variable (mode VP).

$Échantillon de polystyrène, fracturé pour comprendre la formation de fissures et l'adhésion aux interfaces dans les polymères$

Échantillon de polystyrène, fracturé pour comprendre la formation de fissures et l'adhésion aux interfaces dans les polymères. Sigma 360, C2D, 3 kV, mode NanoVP lite, pression de chambre : 60 Pa.

Effectuez des imageries VP dans des conditions extrêmes

Mode NanoVP lite pour l'analyse et l'imagerie

Le nouveau mode NanoVP lite et de nouveaux détecteurs facilitent l'obtention de données de haute qualité à partir de non-conducteurs en dessous de 5 kV.
En conséquence, l'imagerie et l'analyse EDS sont améliorées et fournissent des informations à la sensibilité de surface plus élevée, une plus grande rapidité d'acquisition d'image et un courant du faisceau primaire amélioré, pour une cartographie EDS plus rapide.
De nouveaux détecteurs tels que l'aBSD1 (détecteur d'électrons rétrodiffusés annulaire) ou la nouvelle génération C2D (courant de cascade) vous font bénéficier d'excellentes images à basse tension.

Sigma 560

Analyse à haut rendement. Expériences in situ automatisées.

Analyse efficace d'échantillons issus du « monde réel » : analyses basées sur le MEB avec vitesse et polyvalence.
Automatisez vos expériences in situ : un laboratoire entièrement intégré pour des tests non surveillés.
Échantillons difficiles à imager sous 1 kV : recueillez des informations complètes sur l'échantillon.

Sphères Al2O3. Des rangées de particules frittées sont visibles en imagerie à sensibilité de surface avec une haute résolution à 500 V. Certaines distances entre les terrasses sont aussi courtes que 3 nm. Sigma 560, 500 V, Inlens SE.

Analyse efficace d'échantillons issus du « monde réel »

Étudiez avec polyvalence et gagnez en vitesse dans l'EDS

Avec la meilleure géométrie EDS de sa catégorie, Sigma 560 accroît votre productivité analytique. Les deux ports EDS opposés à 180° garantissent le rendement et une cartographie sans ombre, même à un faible courant du faisceau et à une tension d'accélération basse.

Des ports supplémentaires pour EBSD et WDS sur la chambre permettent une analyse au-delà de l'EDS.

Analyse des non-conducteurs, avec le nouveau mode NanoVP lite, qui offre un plus grand signal et plus de contraste.

Le nouveau détecteur aBSD4 fournit facilement des images d'échantillons fortement topographiques.

Expérience de chauffage et de traction in situ sur l'acier. Une imagerie MEB et une analyse EBSD ont été réalisées simultanément pour étudier les courbes de contrainte et de déformation.

Automatisez vos expériences in situ

Un laboratoire entièrement intégré pour des tests non surveillés.

Le laboratoire in situ de Sigma, une solution entièrement intégrée, permet d'obtenir des résultats indépendamment de l'utilisateur pour les tests de chauffage et de traction lors d'un processus automatisé et non surveillé.

Élargissez votre processus en analysant des caractéristiques nanométriques en 3D : réalisez une tomographie STEM en 3D ou effectuez une segmentation d'image basée sur l'IA.

Le nouveau détecteur aBSD4 permet une modélisation de surface 3D (3DSM) en direct.

Image de nanotubes en carbone (CNT) capturée à basse tension. Sigma 560, 500 V, détecteur Inlens SE.

Imagez facilement des échantillons difficiles

Voyez la différence à 1 kV et moins

Obtenez l'imagerie et l'analyse les plus détaillées à 1 kV voire 500 V : la spécification concernant la résolution à basse tension pour Sigma 560 est de 1,5 nm à 500 V.
Étudiez facilement les échantillons difficiles sous pression variable dans le nouveau
mode NanoVP lite, avec des tensions d'accélération aussi basses que 3 kV, en utilisant le nouveau détecteur aBSD ou C2D.
Si vous étudiez des appareils électroniques, vous voudrez garder un environnement propre. Protégez votre chambre de la contamination à l'aide d'un nettoyeur plasma (fortement recommandé) et avec le nouveau grand sas qui permet de transporter des wafers de 6”.

Technologie

Coupe transversale schématique de la colonne optique Gemini avec accélérateur de faisceau, détecteur Inlens et objectif Gemini.

Optique Gemini 1

L'optique Gemini 1 se compose de trois éléments : un objectif, un accélérateur de faisceau et un concept de détection Inlens. Dans l'objectif, la conception de la lentille combine des champs électrostatique et magnétique afin de maximiser les performances optiques, en réduisant à un niveau minimal les influences des champs sur l'échantillon.
Cette technique produit une excellente imagerie, même sur des échantillons difficiles tels que les matériaux magnétiques. Le concept de détection Inlens garantit une détection efficace du signal en détectant les électrons secondaires (SE) et/ou rétrodiffusés (BSE), en réduisant au minimum le temps d'acquisition de l'image.
Le booster de faisceau garantit des sondes de petite taille et des rapports signal sur bruit élevés.

Coupe transversale schématique de la colonne optique Gemini 1 avec détecteurs

Détection flexible pour des images nettes

SIGMA intègre une suite composée de différents détecteurs. Caractérisez vos échantillons en utilisant la technologie de détecteur la plus moderne.
Obtenez des informations topographiques de haute résolution avec les détecteurs ETSE et Inlens pour le mode vide poussé.
Obtenez des images nettes en mode pression variable avec le détecteur VPSE ou C2D.
Produisez des images en transmission à haute résolution avec le détecteur aSTEM.
Étudiez la composition et la topographie avec différents détecteurs BSE en option, p. ex. le détecteur aBSD.

Modes standard VP (gauche) et NanoVP lite (droite), distribution de gaz (rose), contournement du faisceau d'électrons (vert).

Mode NanoVP lite

Travaillez avec le mode NanoVP lite pour l'analyse et l'imagerie. Profitez d'une meilleure qualité d'image, particulièrement à basse tension, et obtenez plus rapidement des données analytiques plus précises.

Dans NanoVP lite, l'effet de contournement et la longueur du trajet du faisceau dans le gaz (BGPL) sont réduits. La réduction du contournement améliore le rapport signal sur bruit dans l'imagerie SE et BSE.

Le détecteur aBSD rétractable aux cinq segments annulaires offre un excellent contraste des matériaux : il porte le manchon de faisceau et est placé sous la pièce polaire pendant le fonctionnement de NanoVP lite. Il fournit un rendement élevé et une imagerie de contraste de composition et topographique basse tension, et convient au VP et à l'HV (vide poussé).

Applications

Sciences des matériaux

$Surface d'un échantillon de polystyrène intentionnellement fracturée pour comprendre la formation de fissures et l'adhésion aux interfaces dans les polymères. Sigma 560, 3 kV, mode NanoVP lite à une pression de chambre de 60 Pa, C2D F2.$

Surface d'un échantillon de polystyrène intentionnellement fracturée pour comprendre la formation de fissures et l'adhésion aux interfaces dans les polymères. Sigma 560, 3 kV, mode NanoVP lite à une pression de chambre de 60 Pa, C2D F2.

Capsules de silice mésoporeuse creuse (MSC) pour l'administration de médicaments. L'imagerie par rétrodiffusion révèle un noyau d'oxyde de fer dans des nanocapsules en silice. Sigma 560, HDBSD, 5 kV. Échantillon : avec l'aimable autorisation du Dr V. Brune, Institut de chimie inorganique, Université de Cologne (Allemagne).

Image de nanotubes en carbone (CNT) capturée à basse tension. Sigma 560, 500 V, détecteur Inlens SE.

Sphères Al2O3. Des rangées de particules frittées sont visibles en imagerie à sensibilité de surface avec une haute résolution à 500 V.

Cristaux 2D MoS2 CVD sur substrat Si/SiO2 : l'image RISE montre les plis et les parties qui se superposent de cristaux MoS2 (vert), multicouches (bleu) et couches simples (rouge), largeur de l'image : 32 µm.

Surface d'une particule issue d'une feuille de cathode de batterie. Le contraste des matériaux est utilisé pour identifier le liant (matériau plus sombre) sur la batterie Li-NMC ; image capturée avec le détecteur aBSD.

Expérience de chauffage et de traction in situ sur l'acier. Une imagerie MEB et une analyse EBSD ont été réalisées simultanément pour étudier les courbes de contrainte et de déformation.

Sciences de la vie

L'image de la délicate structure ouverte d'un radiolaire est capturée par le détecteur ETSE à 1 kV sous vide poussé, largeur de l'image : 183 µm.

Image de spores de champignon capturée à 1 kV sous vide poussé. Sigma 500 capture aisément les images de ces structures fragiles et délicates à basse tension.

Ultrastructure du bryozoaire Tricellaria inopinata, espèce marine sessile ; champ d'observation : 30 µm. Échantillon : avec l'aimable autorisation d'Anna Seybold et de Harald Hausen, Centre Sars de biologie moléculaire marine, université de Bergen (Norvège). Image acquise à l'aide de ZEISS Sigma 560, détecteur BSD Sense, 1 kV, 30 pA.

Acquisition automatique d'ultrastructure cérébrale en 3D à l'aide de l'imagerie en série des faces d'un bloc. L'astrocyte (cyan) a été identifié et segmenté. Échantillon : avec l'aimable autorisation du Dr Peter Munro et de Hannah Armer, UCL – Institut d'ophtalmologie.

Géosciences et ressources naturelles

Image d'échantillon de roche capturée à 20 kV avec le détecteur YAG-BSD, qui fournit des images à des vitesses élevées en raison de la performance du cristal YAG en matière de conduction de la lumière.

Minerai de sulfure de nickel. Carte EDX minérale Mineralogic.

Minéralogie du fer : identification Raman de minéraux métallifères de fer (image RISE/MEB superposée, largeur de l'image : 66 µm).

Les différences dans les spectres d'hématite sont attribuées aux différentes orientations des cristaux (spectre Raman, à droite : l'hématite est en rouge, bleu, vert, orange et rose ; la goethite est en bleu clair).

Carte thermique quantitative EDS d'un élément majeur (Ca) ou gneiss à grenat mettant en évidence le zonage géochimique au sein des minéraux essentiels.

Applications industrielles

Nanoparticules de dioxyde de titane non conductrices utilisées comme pigments et agents opacifiants dont les images peuvent être capturées facilement à 40 Pa en mode VP avec le C2D, largeur de l'image : 10 µm.

Particules d'oxyde de fer de 25 – 50 nm, image capturée avec le détecteur aSTEM en mode champ sombre à 20 kV.

Image d'un alliage supraconducteur capturée à 1 kV avec le détecteur aBSD. (Barre d'échelle : 20µm)

Accessoires

SmartEDX

Découvrez l'analyse intégrée de spectroscopie à rayons X à dispersion d'énergie

Si l'imagerie MEB ne suffit pas pour comprendre intégralement vos échantillons, tournez-vous vers l'EDS intégrée pour une microanalyse dans le MEB. Obtenez des informations sur la chimie élémentaire à résolution spatiale grâce à une solution optimisée pour les applications à basse tension.

Optimisation des applications de microanalyse de routine et de la détection des rayons X basse énergie provenant d'éléments légers grâce à la transmissivité supérieure de la fenêtre en nitrure de silicium.
L'interface utilisateur graphique guidée par workflow facilite encore l'utilisation et la reproductibilité dans des environnements multi-utilisateurs.
Le service complet et l'assistance système offerts par un ingénieur ZEISS vous offrent un guichet unique pour l'installation, la maintenance préventive et la garantie.

Imagerie Raman et microscopie électronique à balayage

Bénéficiez des avantages de la microscopie RISE entièrement intégrée

Complétez la caractérisation de vos matériaux et ajoutez l'imagerie de spectroscopie Raman. Obtenez une empreinte chimique de votre échantillon et faites évoluer votre ZEISS Sigma 300 en lui ajoutant la capacité d'imagerie confocale Raman.

Identifiez des informations moléculaires et cristallographiques.
Réalisez une analyse 3D et corrélez si nécessaire imagerie MEB, cartographie Raman et EDS.
La microscopie RISE entièrement intégrée vous permet de tirer parti des deux meilleurs systèmes MEB et Raman de leur catégorie.

Laboratoire in situ intégré dans la chambre du MEB

Associez la performance des matériaux à la microstructure avec le laboratoire in situ pour ZEISS FE-SEM

Exploitez les avantages d'une solution intégrée

Pour associer la performance des matériaux à la microstructure, ZEISS met à votre disposition un laboratoire expérimental de chauffage et de tension in situ automatisé. Observez automatiquement la réaction des matériaux à la chaleur et à la tension tout en traçant instantanément des courbes de contrainte/déformation. Faites évoluer votre ZEISS FE-SEM en lui ajoutant une solution in situ pour les expériences de chaleur et de traction. Étudiez des matériaux tels que métaux, alliages, polymères, plastiques, composites et céramiques.

Combinez une torsion mécanique ou une platine de compression, une unité de chauffage et des détecteurs SE et BSE à haute température dédiés avec analyse EDS ou EBSD (diffraction d'électrons rétrodiffusés). La conception des optiques électroniques de ZEISS Gemini simplifie grandement l'intégration de matériel in situ. Contrôlez tous les composants du système depuis un seul PC à l'aide d'un environnement logiciel unifié pour tester les matériaux automatiquement et sans surveillance. Le suivi automatique des caractéristiques établit pour vous un nouveau standard d'imagerie et d'analyse de série automatiques telle qu'une cartographique EDS ou EBSD avec définition simultanée de multiples régions d'intérêt.

Bénéficiez :

d'une configuration simple et rapide sans nécessité de superviser le système lors de l'acquisition ;
de processus in situ automatisés, pour une collecte de données indépendante de l'utilisateur, hautement reproductible, précise et fiable ;
d'un rendement élevé en matière d'acquisition des données à haute résolution. Cela permet d'établir rapidement des résultats représentatifs sur le plan statistique ;
de données de grande qualité pour un post-traitement fiable, p. ex. cartographie de déformation utilisant le contraste interférentiel différentiel (DIC), avec GOM ;
d'une gestion facile des données.

Platine de traction montée dans la chambre du MEB.

Logiciel

ZEISS SmartSEM Touch – Un outil polyvalent

SmartSEM Touch, une extension du système d'exploitation en place, est une interface utilisateur simplifiée destinée aux environnements multi-utilisateurs. Elle offre une simplicité de fonctionnement, tant pour les utilisateurs expérimentés que pour les novices. Selon l'environnement de laboratoire, le fonctionnement du MEB peut être du ressort exclusif d'experts en microscopie électronique. Néanmoins, des utilisateurs non experts tels que des étudiants, stagiaires ou ingénieurs qualité ont eux aussi fréquemment besoin de données provenant du MEB. Sigma 300 et Sigma 300 VP répondent à ces deux exigences avec leurs options qui adaptent l'interface utilisateur aux besoins opérationnels personnels des microscopistes, expérimentés ou non.

ZEISS Atlas 5 – Maîtrisez l'imagerie multi-échelle

Atlas 5 vous simplifie la vie : créez des images multimodales à échelles multiples complètes avec un environnement corrélatif centré sur l'échantillon. Ensemble matériel et logiciel puissant et intuitif, Atlas 5 étend les capacités de votre microscope électronique à balayage.

Modélisation de surface 3D – 3DSM

Votre microscope électronique à balayage mesure et analyse tous les types d'échantillons en 2D. Pour analyser les surfaces des échantillons en 3D, utilisez 3DSM, le pack logiciel en option de ZEISS. Obtenez des informations topographiques en reconstruisant un modèle 3D complet de la surface de votre échantillon à l'aide des signaux des détecteurs de rétrodiffusion.

Logiciel de visualisation et d'analyse

ZEISS recommande Dragonfly Pro d'Object Research Systems (ORS)
Cette solution logicielle d'analyse et de visualisation avancée fonctionne avec vos données 3D acquises avec différentes technologies, notamment les rayons X, le FIB-SEM, le MEB et la microscopie à hélium ionisé.

Disponible exclusivement chez ZEISS, ORS Dragonfly Pro offre une boîte à outils intuitive, complète et personnalisable pour la visualisation et l'analyse de larges volumes de données 3D en niveaux de gris. Dragonfly Pro permet de naviguer, d'annoter, de créer des fichiers médias et de produire des vidéos à partir de vos données 3D. Effectuez un traitement d'image, une segmentation et une analyse d'objet pour quantifier vos résultats.