MerlinEELS

MerlinEELS 概述

直接电子计数检测器在EELS分析中具有无法比拟的优势。 MerlinEELS 探测器提供高动态范围，在一个像素内的计数高达16M。该探测器在色散维度方向有256个像素，因此如果均匀分布，每个通道可以收集远高于10 亿的计数。除此之外，探测器还为高达12 bit的成像提供零读出噪声和零死时间。下面将进一步探讨这两个特性给 EELS 带来的优势。

关键规格

• 由4个Medipix3芯片组成的1024 x 256 尺寸混合像素探测器
• 在6 bit采集模式下达到3600 fps
• ROI 可以实现更高的fps
• 能够进行任意扫描

首先，高的动态范围允许我们的用户在单个谱中收集高剂量零损耗峰值和低损耗信号。 在我们的示例图中，展示了针对LaMnO₃和SrTiO₃界面的数据。 从 3D 谱信息中提取标准背景过滤的EELS峰值图像、暗场和ZLP图像。

第二个例子展示了无读出噪声的特性，这是来自相同材料的高能损失谱图。 MerlinEELS 探测器能够从LaMnO₃和SrTiO₃之间的相同材料界面收集 5 kV 标记附近的能量损失谱。这使我们能够生成原子级别的 EELS 数据，甚至可以识别SrTiO₃中的少量La原子分散体。该图像还展示了这些高能损失谱中存在的信号量-使用单个像素的信号（红色图）将无法解析任何损失边。而一旦我们对3×3个像素的信号进行加和（蓝色图），La- L3 边就变得可见，对晶胞大小的区域进行强度积分（橙色图）则更加明显。为了进行比较，我们总结了整个样品的数据，也显示了钛 K 边信号（绿色图）。

MerlinEELS 的特点

快速无间隙读取信号和高动态范围

在每个像素内有两个计数器，可以同时工作来实现零死时间（当一个计数器读取时，另一个计数器进行读出）。这种独特的方法对于电子束敏感样品特别重要，因为样品暴露的每个部分都会被读取和记录。此功能和探测器的速度可用于记录动态的连续的多帧图像，也可用于记录测角仪连续旋转过程中的衍射数据，而不丢失任何电子信号。此外，MerlinEM 还具备零噪声读出功能，图像信噪比(SNR)最高可达16.7M比零。

ROI （感兴趣区域）

ROI 行功能可显着提高读出速度。用户可自行在软件上选择从检测器上读取的信号行数。默认值为256，表示将读出整个芯片。选择不同的值将生成 N * 256 像素的矩形图像，其中N∈{4, 8, 16, 32, 64, 128}。由于芯片的架构，行的位置固定在检测器的内边缘。该模式可用于显著加快 STEM 采集速度。此功能是 MerlinEM 探测器独有的。

有效消除噪音

MerlinEM的每个像素为55 微米，每一个像素下包含超过 1100 个晶体管，从而能够在芯片上进行智能处理。每个进入的电子都会被评估，如果它高于用户指定的阈值能量水平，则对信号进行计数。如果不是，则读数为零。这种独特的功能可以实现无噪音的数据收集。 这是混合像素技术所独有的，完全区别于间接 CCD 技术或 CMOS 等模拟集成探测器。

专用的扫描发生器

MerlinEELS配有支持进阶扫描的专用扫描发生器。 它允许与附加硬件集成，并且能够显示来自TEM上已有的环形和明场探测器的信号。