Merlin扫描发生器
该扫描发生器也可以应用于FIB等设备上实现用户定制的离子束或电子束扫描。
用于电子显微镜的高精度 STEM 扫描发生器
Quantum Detectors出品的Merlin扫描发生器实现了高精度的 STEM 扫描,具备实时同步、任意的稀疏成像和漂移校正功能,非常适合于4D-STEM、电子能量损失谱(EELS)以及超快电子显微镜工作流程。
Merlin扫描发生器概述
Quantum Detectors扫描发生器实现了在现代电子显微镜上进行高级且高度可定制的 STEM 扫描。该系统旨在提供最大灵活性,支持传统光栅扫描和复杂的任意扫描模式,使其成为4D-STEM、 EELS 超光谱成像以及超快衍射实验的理想工具。
通过与 Merlin T4、MerlinEELS 等直接电子探测器无缝集成,扫描发生器能够实现实时漂移校正、同步多通道采集及对电子束敏感的稀疏成像。这些功能帮助研究人员从对电子束敏感的材料中获取高质量数据,提高了精确度并减少了样品损伤。
无论您是在材料科学、电池研究、半导体还是量子器件领域开展工作,扫描发生器都为您提供所需的控制能力和速度,以推动高分辨率成像和光谱学研究的发展。
技术规格
可编程输出:2个独立的模拟输出,范围为±10伏(用于定制扫描信号生成);
任意稀疏成像:支持任意稀疏扫描,以最小化束流曝光并保护敏感样本;
视频输入:6个同步视频输入通道,用于高速信号采集与同步;
同步输出:8个TTL兼容的输出,用于实时硬件触发和扫描协调;
扫描表分辨率:支持高达5000万(>7k * 7k)个坐标位置;
事件数据通道:能够获取多达6个外部事件作为同步数据输入。
扫描发生器的规格设计旨在满足高级电子显微镜工作流程的需求,包括扫描透射电子显微镜(STEM)、电子能量损失谱(EELS)以及超快衍射等技术。其高分辨率扫描表支持多达5000万个坐标位置,能够实现复杂的扫描路径和稀疏成像模式,从而最大限度地减少样品损伤。此外,该系统配备了6个同步视频输入和最多6个事件通道,提供灵活的信号采集与实验同步功能。内置对光栅、任意及外部扫描输入模式的支持,使用户能够全面控制扫描生成过程,这使得该扫描发生器成为定制化及时间分辨成像应用中的强大工具。
使用Merlin扫描发生器和 MerlinEELS 探测器进行实时漂移校正
Marcel Tencé等人的最新研究展示了Quantum Detectors扫描发生器与 MerlinEELS 直接电子探测器相结合,实现具有精确漂移校正功能的实时 EELS 超光谱成像。该系统充分利用了Merlin探测器的高速采集能力和无噪声读出特性,在记录超光谱图像的同时,持续调整扫描区域以保持与样品的对齐。
为了在数据采集过程中维持对齐,研究团队采用了对连续获取的高角度环形暗场(HAADF)图像进行互相关分析的方法,这些 HAADF 图像是与超光谱数据同步记录的。通过这种方式,可以有效估算并校正漂移,从而消除了在实际实验中通常难以识别和定义单独漂移计算图像的需求。
图 1 显示了 ScDyO3晶体上未经漂移校正的传统高光谱采集的 HAADF 图像以及Sc- L边(约 400 eV)和Dy- M边(约 1300 eV)信号的元素图。驻留时间为 20 毫秒,总采集时间为 444 秒。结果显示样品发生了相当大的漂移,导致图像扭曲。
图 2 显示了使用他们的方法与Quantum Detectors扫描发生器的结果。 在此,从同一区域收集了100 张高光谱采集数据并进行求和,每个采集数据的标称像素停留时间为200 μs。因此,总信号采集时间与图1中的相同,并且计数级别相似。然而,生成的图像和地图基本上没有漂移失真。该方法是EELS 高光谱成像的改进方向。

为何重要:
- 消除漂移,无需单独的参考图像;
- 实现光束稳定的高光谱采集,即使在敏感材料上也能有效应用;
- 基于复杂氧化物材料的真实世界数据集进行了验证。
Merlin扫描发生器的特点
任意的扫描生成
利用多达 5000 万个坐标的定位表,创建高度灵活的扫描模式,实现稀疏或自适应扫描,从而显著降低对敏感样品的束流损伤。
多通道视频采集
可同时获取最多 6 路视频输入通道,以实现实时信号整合,其中 2 路可配置为外部扫描输入,以支持硬件同步操作。
常规光栅扫描
全面支持标准光栅扫描模式,适用于透射电子显微镜(STEM)成像和电子能量损失谱(EELS)超光谱采集,与多种透射电子显微镜(TEM)工作流程兼容。
基于事件的数据记录
能够捕获最多 6 个外部事件或触发信号作为数据通道,在成像或光谱实验过程中实现同步元数据收集。
