日立離子研磨儀器 IM4000PLUS
IM4000PLUS是支持斷面研磨和平面研磨（Flat Milling®*1）的混合式離子研磨儀器。借此，可以用于適用于各種諸如對樣品內(nèi)部結構觀察和各類分析等，為評價目的樣品的制作。
- *1
- 平面研磨（Flat Milling®）是位于日本國內(nèi)的日立*有限公司的注冊商標。
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特點
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功能
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選項
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規(guī)格
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觀察示例
特點
高通量的斷面研磨
配備斷面研磨能力達到500 µm/h*2以上的高效率離子槍。因此，即使是硬質(zhì)材料，也可以高效地制備出斷面樣品。
- *2
- 在加速電壓6 kV下，將Si從遮擋板邊緣伸出100 µm并加工1小時時的深度
斷面研磨
- 即使是由硬度以及研磨速度不同的成分所構成的復合材料，也可以制備出平滑的斷面樣品
- 優(yōu)化加工條件，減輕損傷
- 可裝載20 mm(W) × 12 mm(D) × 7 mm(H)的樣品
斷面研磨的主要用途
- 制備金屬以及復合材料、高分子材料等各種樣品的斷面
- 制備用于分析開裂和空洞等缺陷的斷面
- 制備評價、觀察和分析所用的沉積層界面以及結晶狀態(tài)的斷面
斷面研磨加工原理圖
平面研磨（Flat Milling®）
- 均勻加工成直徑約為5mm的范圍
- 可運用于符合其目的的廣泛領域
- 可裝載直徑50 mm × 厚度25 mm的樣品
- 可選擇旋轉(zhuǎn)和擺動（±60度～±90度的翻轉(zhuǎn)）2種加工方法
平面研磨（Flat Milling®）的主要用途
- 去除機械研磨中難以消除的細小劃痕和形變
- 去除樣品的表層
- 消除FIB加工的損傷
平面研磨（Flat Milling®）加工原理圖
與日立SEM的樣品結合
- 樣品無需從樣品臺取下，就可直接在SEM上進行觀察。
- 在抽出式的日立SEM上，可按照不同的樣品分別設置截面、平面研磨桿，因此，在SEM上觀察之后，可根據(jù)需要進行再加工。
功能
冷卻溫度調(diào)節(jié)功能*1
附冷卻溫度調(diào)節(jié)功能的IM4000PLUS
該功能可有效防止加工過程中，由于離子束照射引發(fā)的樣品的溫度上升，所導致樣品的溶解和變形。對于過度冷卻后會產(chǎn)生開裂的樣品，通過冷卻溫度調(diào)節(jié)功能可防止其因過度冷卻而產(chǎn)生開裂。
- *1
- 此調(diào)節(jié)功能不是IM4000PLUS的標配功能，而是配有冷卻溫度調(diào)節(jié)功能的IM4000PLUS功能。
樣品：鉛焊料
常溫研磨
冷卻研磨
選項
大氣隔離樣品桿
大氣隔離樣品桿，可讓樣品在不接觸空氣的狀態(tài)下進行研磨。
密封蓋將樣品密閉，進入真空排氣的樣品室后，打開密封蓋。如此，離子研磨加工后的樣品可以在不接觸空氣的狀態(tài)下直接設置到SEM*1、FIB*1、AFM*2上。
- *1
- 僅支持附帶大氣隔離樣品更換室的日立FE-SEM和FIB。
- *2
- 僅支持真空型日立AFM。
鋰離子電池負極（充電后）
大氣暴露
大氣隔離
用于加工時觀察的立體顯微鏡
IM4000、IM4000PLUS通過設置在樣品室上方的立體顯微鏡，可觀察到研磨過程中的樣品。
如果是三目型，則可以通過CCD攝像頭*3進行監(jiān)控觀察。
- *3
- CCD攝像頭以及監(jiān)控器由客戶準備。
規(guī)格
| 項目 | 內(nèi)容 | |
|---|---|---|
| IM4000PLUS | IM4000PLUS | |
| 斷面研磨桿 | 平面研磨桿 | |
| 使用氣體 | Ar（氬）氣 | |
| 加速電壓 | 0 ～ 6 kV | |
| 研磨速度（Si材料） | 500 µm/hr*1 以上 | - |
| 樣品尺寸 | 20（W）× 12（D）× 7（H）mm | Φ50 × 25（H） mm |
| 離子束 間歇照射功能 | 標配 | |
| 尺寸 | 616（W）× 705（D）× 312（H）mm | |
| 重量 | 機體48 kg＋回轉(zhuǎn)泵28 kg | |
| 附冷卻溫度調(diào)節(jié)功能的IM4000PLUS | ||
| 冷卻溫度調(diào)節(jié)功能 | 通過液氮間接冷卻樣品、溫度設定范圍：0°C ～ －100°C | |
| 選項 | ||
| 空氣隔離 樣品夾持器 | 僅支持斷面研磨夾持器 | - |
| FP版斷面研磨夾持器 | 100 µm/rotate*2 | - |
| 用于加工監(jiān)控的顯微鏡 | 倍率 15 × ～ 100 × 雙目型、三目型（支持CCD） | |
- *1
- 將Si從遮擋板邊緣伸出100 µm并加工1小時的深度
- *2
- 千分尺旋轉(zhuǎn)1圈時的遮擋板移動量。斷面研磨夾持器比為1/5
觀察示例
斷面研磨
如果是大約500 µm的角型的陶瓷電容器，則可以3小時內(nèi)制備出平滑的斷面。
樣品：陶瓷電容器
低倍圖像
放大圖像
即使硬度和成分不同的多層結構材料，也可以制備斷面。
樣品：保險杠涂膜
低倍圖像
放大圖像
這是通過鋰電池正極材料，斷面研磨獲得平滑截面的應用實例。
在SEM上觀察到的具有特殊對比度的部位，從SSRM（Scanning Spread Resistance Microscopy）圖像來看，考慮為電阻低的部位。
樣品：鋰離子電池正極材料 樣品制備方法：斷面研磨
平面研磨（Flat Milling）
可以去除機械研磨所引起的研磨損傷和塌邊，并可觀察到金屬層、合金層和無鉛焊料的Ag分布。
樣品：無鉛焊料
機械研磨后
平面研磨后
因老化等變得臟污的觀察面、分析面，通過平面研磨，也可以獲得清晰的通道對比度圖像和EBSD模式。
樣品：銅墊片
關聯(lián)產(chǎn)品分類
- 場發(fā)射掃描電子顯微鏡 (FE-SEM)
- 掃描電子顯微鏡 (SEM)
- 透射電子顯微鏡 (TEM/STEM)
