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Aspex
扫描电镜性能及优势
——<
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Excel
独家总代理，代表陈向民
（<
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CHEN
）
美国
ASPEX
扫描电镜
-
能谱仪系统产品的特点：高放大率图像，快速无
损元素分析，强大计算机自
动控制，使用成本低，样品分析导航。它是世界上分析速度最
快的钢铁夹杂物分析仪，
2008
年获美国
研发
TOP100
大奖。广泛应用于钢铁冶金、生物、制药
、汽车、司法、航天、军事等领域。产品在美国、
欧洲等地享有盛誉。
< br>
主要技术性能指标的比较
Aspex
eXplorer
仪器型号
美国
Aspex
制造厂商
分辨率
加速电压
SSX-550
日本岛津
SHIMADZU
3.5nm
（
WD=8mm
）
30nm
（
WD=8mm
）
0.5-30kV
10V/
步
20
～
300,000
倍
SED
标配
BSED
选配
Inspect
美国
FEI
3.0nm
（二次成像）
4.0nm
（背散射）
30nm
（二次成像）
200V
－
30kV
高真空
低真空
范围
调整步宽
7nm
（
WD=8mm
）
压力连续可调
0.2-25kV
SEM
扫描电镜主机
连续可调
20~250,000
SED,
Quad BSED
（标配）
涡轮分
子泵
+
机械泵
（
无需冷却水及压缩空气
）
平均
>150
小时
（高达
200-400
小时）
80×
100mm
手动
-70
～
45°
四轴马达台
153mm
连续可调
放大倍数
探测器
真空系统
SED
标配，
BSED
标配
涡轮分子泵
+
机械泵
扩散泵
+
机械泵
(
需冷却水及压缩空气
)
>100
小时
50×
50mm
最大
50mm
（手动
25mm
）
-15
～
75°
四轴马达台
284mm
Oxford
分体
EDX
选配
需液氮
灯丝寿命
80×
40mm
40mm
-30
～
60°
五轴马达台
Φ125mm
样品台移动（
X,Y
）
（
Z
）
(
倾斜
)
样品台驱动方式
样品最大尺寸
EDX
装置结构
探测器
EDX
能谱仪
EDX/SEM
一体化
EDX/SEM
一体化
SDD
ED
（
UTW
&
BW
）
UTW
需液氮
冷却方式
液氮
电子
Peltier
效应
（无需液氮
）
35
°
133eV
(5)B
~(92)U
1
台
PC
GSR
专用软件
.
符合国际标
准
ASTM
E1588
同时分
析
SEM
和
EDS.
全自动无人值
守特征分析
144eV
(5)B
~(92)U
1
台
PC
通用软件
35
°
EDX
取出角
能量分辨率
检测元素
SEM/EDS
控制模式
操作软件
2
台
PC
需两套不同软件
通用软件
17
”SVGA
显示器
20”LCD
19
”LCD
供电方式
重量
220V
，
50Hz
无需另配变压器
300
公斤
110V
，
50Hz
需另配变压器
230V
，
50hz
450
公斤
综上所述，
Aspex
扫描电镜的主要优势在于
：
1
、从硬件到软件，真正实现扫描电镜和能谱仪完全一体化。
2
、采用
GSR
专用分析软件，符合国际标准
ASTM
E1588
，单一软件平台同时分析
SEM
和
EDS
，实现全自动无人值守特征分析。
3
、探测器配置齐全，
SED,
Quad BSED
和
SDD
EDX
均为标准配置。
4
、能谱仪采用
SDD
探测器，分析速度快；不需液氮，日常使用成本低。
5
、高真空系统的压力可调，不需要真空镀膜仪等。
6
、采用先进的涡轮分子泵实现真空，无需冷却水和压缩
空气系统。
7
、电源适于中国使用，
无需另配变压器。
8
、模块化设计，
预封装式灯丝和镜筒（专利技术）可直接更换，无需技术人员上门服务。
9
、结构紧凑，体积小，重量轻。
关于几点数据比较和技术问题的具
体说明
：
1
、关于电镜放大倍数
扫描电
子显微镜（
SEM
）的放大倍数是仪器各部件指标的叠加，是一
个计算值，在实
际工作中并无太大的实际意义，原因是这样的：
钨灯丝
SEM
的分辨率目前可达
3.0nm
，这一指标已经是该类仪器（钨灯丝）的极限
值了。但根据钨灯丝
SEM
分辨率的标准，并不意味着放大
倍数越高，分辨率就越好，所
以
SEM
的放大倍数必须与实际条件相结合，选定一个合理的放
大倍
数。过高的放大倍数，
只会导致
“
空放大
”
，
而
且图像会很不清晰。
所有钨灯丝
SEM
的实际使用放大倍数都集中在
700-800
倍以上至
10000-20000
倍以下，超出这个范围，都无法充分
体现出电镜追求
“
高真空、低加速电压
条件下样品表面的形貌特征
观察
”
的最
根本初衷。
所以，上述表格中放大倍数的差距仅仅是指标
的差距
，在实际使用中各公司产
品并无明显差异。
另外，在实际
GSR
（射击残余物）分析中，一般弹痕颗粒都大于
0.5
微米，使
用
900
倍的放大已足够，因此
3.5nm
的分辨率实际上是不需要的，在
GSR
分析中，
7nm
的分辨率都
显得过大。
2
、
SEM
与
EDX
的组合
Aspex
和岛津公司的产品都是
SEM
和
EDX
由同一家公司生产，
SEM
和
EDX
使
用
同一套电脑控制。但岛津公司的
EDX
需要液氮冷却，而
Aspex
则采用
SDD
探
测器，不需要
液氮。
3
、真空系统的优势
Aspex
的真空系统采用先进的涡轮分子泵
+
机械泵，结构简单，性能优越，而岛
津公司采用扩<
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散泵则需要复杂的冷却水和压缩空气系统。
与传统的
SEM
正好相反，
Aspex
采用专利技术
，
将真空控制置于电子枪处，因此可以获得极其稳定的电子束，从而实现长时间、无人值
守的自动
化分析。稳定的
电子束也意味着在低真空下不需要真空
镀膜。
4
、专业的
GSR
分析软件及分析结果的有效性
岛津和
FEI
的分析软件都是通用软件，可用于钢铁、公安、食品等所有扫描电
镜使用
的领域，其在某一领域的分析效果自然会降低；而
Aspex
则根据国际标准专
门为司
法领域开发
了
GSR
软件，使得其在分析速度和精度方面都大大提高。
另外，第一代
GSR
标准即是由德国
BKA(
德国刑事调查局
)
在使用
Aspex
集成化
SEM/EDX
平台上开发出来的，因此其不但分析精度高，而且其分析结果具有合法
有效
性，容易
被法庭接受。
【钢铁冶金行业部分用户、案例】
Ｔｈｙｓｓｅｎ－Ｋｒｕｐｐ
Ｓｔａｈｌ
ＡＧ
，Ｄｕｉｓｂｕｒｇ，
Ｇｅｒｍ
ａｎｙ
德国蒂森克虏伯钢铁公司
Ｖｏｅｓｔ
Ａ
ｌｐｉｎｅ
Ｓ
ｔｅｅｌ，Ｌｉｎｚ，
Ａ
ｕｓｔｒｉａ
奥地利钢铁联合公司
Ｅｌｌｗ
ｏｏｄ
Ｑｕａｌｉｔｙ
Ｓｔｅｅｌｓ
Ｃｏｍ
ｐａｎｙ
美国埃尔伍德优质钢铁公司
Ｇｅｒｄａｕ
Ａｍｅｒｉｓｔｅｅｌ
Ｍｉｄｌｏｔｈｉａｎ，
Ｔｅｘａｓ，
Ｕ
Ｓ
Ａ
美国Ｇ
ｅｒｄａｕ
Ａ
ｍ
ｅｒｉｓｔｅｅｌ
Ｇｅｒｄａｕ
ＭａｃＳ
ｔｅｅｌ，Ｊａｃｋｓｏｎ，
Ｍｉｃｈｉｇａｎ，
Ｕ
Ｓ
Ａ
美国Ｇｅｒｄａｕ
ＭａｃＳｔｅｅｌ
Ｉｎｄａｌｃｏ
Ａｌｌｏｙｓ，Ｏ
ｎｔａｒｉｏ，
Ｃａｎａｄａ
加拿大Ｉｎｄａｌｃｏ合金公司
Ｉｖａｃｏ
Ｒ
ｏｌｌｉｎｇ
Ｍ
ｉｌｌｓ，Ｏ
ｎｔａｒｉｏ，
Ｃ
ａｎａｄａ
加拿大Ｉｖａｃｏ
Ｒ
ｏｌｌｉｎｇ
Ｍ
ｉｌｌｓ
ＬｅＴ
ｏｕｒｎｅａｕ
Ｕ
ｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
美国德州莱托诺大学
Ｎｕｃｏｒ
Ｓ
ｔｅｅｌ
ｓｉｔｅｓ，Ｕ
Ｓ
Ａ
美国Ｎ
ｕｃｏｒ钢铁公司（６
ｓｙｓｔｅｍ
ｓ
六台分析仪）
Ｔｉｍ
ｋｅｎ
Ｃｏｍ
ｐａｎｙ，Ｎｏｒｔｈ
Ｃａｎｔｏｎ，
Ｏｈｉｏ，
Ｕ
Ｓ
Ａ
美国铁姆肯公司
Ａｌｃｏａ，Ｎ
ｅｗ
ｂｕｒｇｈ，
Ｉｎｄｉａｎａ，
Ｕ
Ｓ
Ａ
美国镁铝公司
Ｓｗａｇｅｌｏｋ，Ｓ
ｏｌｏｎ，
Ｏ
ｈｉｏ，
Ｕ
Ｓ
Ａ
美国世伟洛克公司
ＩＴ
Ｓ
ｐｒｉｎｇ
Ｗｉｒｅ，
ＬＬＣ
Ｋｅｎｎａｍ
ｅｔａｌ
Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ
Ｐｌａｔｉｎｇ
Ｃ
ｏ
【汽车、自动化行业部分用户、案例】
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