迄今為止，在較高的加速電壓范圍內，對二次電子[通過Everhart-Thornley（E-T）檢測器]和背散射電子 （通過半導體檢測器）使用不同的檢測器來進行各種電子的觀察。不過，近來在１ｋV以下的低加速電壓范 圍內，開始出現(xiàn)了精確選擇并檢測二次電子和背散射電子的方法?，F(xiàn)在JEOL Z新型的場發(fā)射掃描電子顯微 鏡JSM-7800F就采用了新開發(fā)的檢測器系統(tǒng)，因此，即使在１ｋV以下的低加速電壓條件下，也能夠有選擇性 地檢測樣品中產生的電子能帶。下面介紹這種新型檢測器系統(tǒng)的原理和應用實例：

新型檢測器的原理

UED過濾器探測低于E V的能帶時

       結合使用USD和UED，能夠選擇二次電子和背散射電子。此外USD和UED可以同時檢測。因此，可以同時獲取二次電子和背散射電子。

       應用實例：觀察鋰離子電池正極的結果

       上面是在1 kV的加速電壓下對鋰離子電池正極材料的表面，利用USD主要觀察二次電子（0～30 eV）、利用 UED主要觀察背散射電子（990～1000 eV）的結果。以二次電子為主的圖像顯示了包括邊緣襯度等的形貌信 息，以背散射電子為主的圖像能夠觀察電極中因含有鈷或碳而形成的成分襯度。應用這些技術不僅能獲得 表面形貌還能獲得成份信息。

       JEOL 的場發(fā)射掃描電子顯微鏡JSM-7800F采用了新開發(fā)的檢測器系統(tǒng)，因此，即使在１ｋV以下的低加速電壓范圍內，也能夠有選擇地檢測樣品中產生的電子能量帶。下面介紹這種新型檢測器系統(tǒng)的應用實例：

新型檢測器的原理圖

       通過調整UED 過濾器 偏壓，能夠同時獲得以二次電子為主的圖像和以背散射電子為主的圖像 樣品：氧化鈦負載的金顆粒、加速電壓： 2 kV、 UED 過濾器 偏壓 :-0.5 kV

實驗名稱：垂向動磁式壓電振動能量收集器建模及實驗研究

研究方向：為了改善單懸臂梁壓電能量收集器的性能

實驗內容：

為了改善單懸臂梁壓電能量收集器的性能，設計了一種垂向動磁式壓電振動能量收集結構。針對該結構建立了集總參數(shù)壓電耦合模型并進行數(shù)值仿真，同時搭建實驗平臺對結構性能進行評價。

測試設備：示波器、能量收集電路、信號發(fā)生器、功率放大器、電磁激振器、加速度計等。

實驗過程：

實驗平臺的激勵部分是由函數(shù)發(fā)生器、功率放大器和電磁激振器組成，實驗中通過函數(shù)發(fā)生器調節(jié)頻率進行向上掃頻測試。測量部分由加速度測量及能量測量功能組成，加速度測量由加速度計及附加的信號調理器完成，加速度計固定在亞克力底座上，以對激勵的加速度進行標定與測量。

壓電材料通過導線與能量收集電路連接，電路中加入電阻作為負載，以方便對能量收集裝置的性能進行測試。負載兩端及IEPE加速度傳感器的輸出均直接接入示波器，直接記錄系統(tǒng)輸出電壓及加速度情況。

實驗結果：

（1）低頻排斥與咼頻吸引模式呈現(xiàn)咼峰寬頻帶特性，高頻排斥與低頻吸引呈現(xiàn)了雙峰值特性，低頻排斥模式更易于應用。

不同負載下的電壓和功率曲線

（2）集總參數(shù)模型在可接受誤差范圍以內可以有效預測結構性質，幅值的預測誤差小于7%,可以用于VMM-PVEH的設計與參數(shù)優(yōu)化。

（3）在不同的磁感應強度下均存在zui優(yōu)的磁鐵距離值，隨著磁感應強度的增大，zui優(yōu)距離值變大，各zui優(yōu)值下的峰值近似。

（4）在本文所述的zui優(yōu)化參數(shù)條件下,系統(tǒng)峰值功率可提高42.7%，帶寬可提高40. 6%。

如需了解功率放大器更多應用案例歡迎咨詢安泰測試。

弗雷德·哈欽森癌癥研究中心的研究人員利用Aivia軟件分析果蠅脂肪感知神經(jīng)元，闡明了瘦素/Upd2和胰島素在能量感知神經(jīng)回路中的相反作用。

準確和持續(xù)監(jiān)測能量儲備可以維持神經(jīng)張力并驅動對于無脊椎動物和脊椎動物生存至關重要的行為決策。直到最近，脂肪感知神經(jīng)元接收和反應脂肪儲存信息的精確機制還不為人所知。研究人員Ava Brent和Akhila Rajan證明了脂聯(lián)素Upd2誘導神經(jīng)元結構改變，使其在營養(yǎng)過剩時釋放胰島素，并且胰島素本身通過對同一神經(jīng)回路的負反饋恢復神經(jīng)張力。

分析與脂肪儲存相關的突觸結構變化

對于Brent和Rajan的研究，成像和分割神經(jīng)元是至關重要的，因為他們需要分析神經(jīng)元形態(tài)和結構的微小變化。他們專注于軸突末端的突觸前結構（稱為boutons）的擴張。使用Aivia軟件，他們開發(fā)了一種圖像分割協(xié)議來分析boutons，從而使他們能夠系統(tǒng)地監(jiān)測神經(jīng)元結構。

“Aivia的特點在于團隊可幫助像我們這樣試圖做出不同事物的用戶。在他們的幫助下，我們能夠開發(fā)出Aivia工具，將我們使用基礎形態(tài)報告生成的復雜成像數(shù)據(jù)編碼成對象。然后，這些對象使用屬性（如數(shù)量、體積、表面積和強度）進行描述?！盧ajan說道。

圖1. Drosophila大腦中PI區(qū)域STAT表達神經(jīng)元中Syt-GFP標記的boutons的分割分析（根據(jù)[1]的許可重現(xiàn)）。

一個穩(wěn)態(tài)回路

由此產生的Aivia圖像分析工具旨在應用于大量成像數(shù)據(jù)集，使Brent和Rajan能夠同時計算bouton數(shù)量和分析結構變化。擁有他們的Aivia工具，他們開始研究在果蠅的脂肪感知神經(jīng)回路中管理不同信號的提示。

Brent和Rajan喂食高糖飲食來模擬養(yǎng)分過剩，監(jiān)測Upd2和胰島素水平以及突觸小結的數(shù)量。他們的Aivia圖像分割工具揭示了Upd2依賴性的突觸小結數(shù)量下降，因此突觸接觸減少。這種突觸接觸的減少釋放了對胰島素分泌的“夾子”，從而使激素能夠在營養(yǎng)過剩的情況下被釋放。

進一步分析他們的圖像，Brent和Rajan還確定了涉及細胞骨架重塑的幾個基因的表達發(fā)生了改變，包括Aru和Bsg，這表明Upd2依賴性的突觸小結改變是由于肌動蛋白細胞骨架重組造成的。

令人驚訝的是，在高糖飲食5天后，突觸小結數(shù)量恢復到基線水平，這表明存在負反饋機制。出乎意料的是，研究人員發(fā)現(xiàn)胰島素本身對神經(jīng)回路產生了負反饋作用。

圖2. 抑 制反饋促進Syt-GFP標記的boutons增加以響應胰島素信號傳導（經(jīng)[1]許可轉載）

現(xiàn)在，研究人員已經(jīng)知道了神經(jīng)回路調節(jié)的具體方式，他們想確定重要的脂肪感受激素首先如何到達其靶神經(jīng)元。

“我們正在探究這些脂肪激素如何穿過血腦屏障，”Rajan說?！盀榱俗龅竭@一點，我們將再次依賴于成像脂肪激素轉運，并希望應用我們之前使用Aivia的技術和工具?！?/p>

歐美克在新粒度儀開發(fā)中針對客戶測試應用和管理體驗的實際需求進行了ZD的開發(fā)和改善。在一系列儀器的開發(fā)升級中除了始終保持高性能外，將與用戶儀器應用體驗息息相關的更高水平的自動化、智能化、標準化、易操作、少維護、好管理、更安全及友好的數(shù)據(jù)分析和報告輸出等作為重要的發(fā)展方向和目標，使得以OMEC LS-609、Topsizer等為代表的系列激光粒度分析儀不斷完善，在具有測試性能同時滿足用戶的多種不同個性化需求，在簡便了用戶的日常操作維護管理的同時提供了更佳的使用體驗。本文接著上篇繼續(xù)向讀者簡要介紹。

數(shù)據(jù)管理

好管理

國內CFDA新頒布的《計算機化系統(tǒng)》法規(guī)附錄，引起了國內相關行業(yè)高度關注。企業(yè)在研發(fā)和生產質量管理過程中開始普遍應用計算機化系統(tǒng)的規(guī)定開展管理工作。

歐美克中高端激光粒度儀系統(tǒng)具有符合計算機化系統(tǒng)管理要求的功能，包括訪問控制、權限分配、數(shù)據(jù)完整性、審計追蹤等。企業(yè)可以根據(jù)自己的管理體系，設定不同操作者獨立的登錄賬戶，并給予不同登錄帳戶不同權限。例如對于研發(fā)人員，可以設定許可進行儀器的全局控制并對參數(shù)和結果進行編輯更新等操作；對于質檢人員，則可以設定為僅允許執(zhí)行SOP標準化測試流程，以此保障了不同的操作人員在不同時間的測試結果之間的偏差被控制在一定范圍。

同時測試軟件開啟管理功能后，可以設置所有報告保存于指定受控目錄中。各級別的用戶都無權限在軟件中刪除任何文件，結合用戶的Windows文件目錄權限管理，以確保數(shù)據(jù)的完整性。用戶還可以通過軟件定期對儀器計算機內容進行備份（例如每個星期），并確保所備份數(shù)據(jù)足以完全恢復至故障前的所有記錄。為保證數(shù)據(jù)的安全性，數(shù)據(jù)以加密形式存在，無法通過外部軟件編輯，無法篡改數(shù)據(jù)和偽造數(shù)據(jù)。與之配套的，激光粒度儀數(shù)據(jù)獲取、處理的歷史信息，系統(tǒng)皆具備審計追蹤功能，該系統(tǒng)會記錄例如用戶的登陸信息，并存儲對測量記錄、樣品材質和分散介質等影響測量結果的參數(shù)和數(shù)據(jù)進行的創(chuàng)建、修改、刪除、復制、粘貼等操作，在相關編輯修改操作進行時提示操作人員及時備注相關操作的原因。如此，所有與樣品有關的信息從儀器測試開始都可以毫無遺漏的記錄和追溯了。

友好的數(shù)據(jù)分析和報告輸出

歐美克系列激光粒度儀所使用的集成粒度測試軟件內置多種測試報告模式，例如通用測試報告、篩分測試報告、百分測試報告，并具有平均報告、統(tǒng)計報告、趨勢報告、擬合報告等功能，還可以由用戶自定義專業(yè)測試報告模板。測試報告可導出為pdf、excel、word格式或其他文本格式，報告中的圖表皆可直接右鍵保存，所有的數(shù)據(jù)表均可以以文本形式導出。

對于同時查看多個測試報告結果的需求，軟件的測量記錄數(shù)據(jù)面板可以十分方便的由用戶自定義感興趣參數(shù)變量，并支持以日期、特征粒徑或平均結果等多個參數(shù)進行分類、排序、篩選功能，選中的多測量記錄的測試條件、特征值、特征值的趨勢比較和數(shù)值統(tǒng)計分析都能直接以報表顯示，亦可以圖片或表格形式輸出。對于許多用戶需要的按日、周或月進行的質量信息統(tǒng)計、趨勢分析都輕而易舉。

維護與安全

少維護

傳統(tǒng)的科學儀器給用戶的印象大多是精密度高，需要很小心的使用和頻繁的維護才能得到準確的分析結果。早先的激光粒度儀也的確如此，例如需要經(jīng)常的擦拭棱鏡、調節(jié)激光、甚至是需要經(jīng)常對儀器開蓋維護標定等。然而在歐美克近年的粒度儀的發(fā)展中，減少用戶維護需要以獲得更好的使用體驗和更準確測試結果是我們持續(xù)堅持的方向。

工業(yè)企業(yè)生產中常常有大功率振動裝置，歐美克現(xiàn)售的所有新一代激光粒度儀皆采用一體式高結構強度的加厚鋼槽或鋁合金底座，同時采用高性能光學部件并盡可能的使之模塊化整合，減少用戶環(huán)境對儀器的影響。例如我們把后傅里葉光學設計中的激光器、針孔、擴束鏡等部件以一體化套筒定位，對于傳統(tǒng)的不穩(wěn)定的螺旋固定針孔結構改進成QL永磁體固定，模塊化內多個部件的相對位置不受振動、溫度變化等的影響，保障了在儀器生命周期中都無需對其進行維護。此外，工廠中常見的電壓的快速漲落對半導體激光器的輸出光強和壽命有極大影響，歐美克全系列堅持使用He-Ne氣體激光管結合濾波升壓電源模塊，使電壓波動的影響微乎其微。

干法粒度測試常采用壓縮空氣分散粉體，并輸送至檢測區(qū)間被分析，傳統(tǒng)上檢測區(qū)間都是開放式的，非常容易導致粉體散逸至儀器光學主機內，導致結果的偏移，意外的斷電或吸塵器停止工作將對系統(tǒng)造成致命影響。OMEC LS-909、Topsizer系列粒度儀干法系統(tǒng)從國際引進了全密閉式窗口設計，以高精密工藝要求的防震窗口玻璃設計完全隔絕粉體與主機，在任何情況下均不會影響主機的工作狀態(tài)，同時對分散管噴嘴進行空氣動力學設計，使粉體沾染窗口的可能性降到極低。

結合以上多種設計特性，使得歐美克系列激光粒度儀均采用光學系統(tǒng)全密閉設計，理論上在儀器使用生命周期中完全無需主機光學系統(tǒng)維護。為了以防萬一，用戶依然可以以標準樣品不定期的進行儀器狀態(tài)驗證。我們不建議以單一樣品強行在儀器狀態(tài)不良情況下標定儀器，把測試結果強行拉倒這個樣品的標稱值。在此時雖然這個樣品測準了（因為他是已知的），對于任何不一樣的樣品，此所謂的標定操作在儀器不良基礎上形成了二次偏差，對質控風險不可預期。

老式激光粒度儀的安裝調試和底層參數(shù)是工程師在儀器安裝現(xiàn)場完成的，一旦計算機系統(tǒng)崩潰或計劃更換計算機，需要儀器廠家工程師去往現(xiàn)場解決。OMEC新一代粒度儀采用儀器內置固件保存所有儀器底層參數(shù)和配置，用戶更換計算機系統(tǒng)時，僅需要重新安裝激活操作軟件即可，再也不用擔心等待工程師上門耽誤生產及產生高昂維修費用問題了。

更安全

考慮到粒度測試需要用到多種不同介質測試，對于用電安全和有機介質燃爆風險都是重要的考慮因素。歐美克現(xiàn)售所有濕法進樣器均采用不大于24V安全電壓設計，并遵從嚴格的接地防護規(guī)程，從根源上避免了介質灑漏或加樣疏失等可能造成用電安全風險。在有機介質測試專用的SCF-126B微量耐腐蝕設計上，采用了不銹鋼為主的結構設計，電子電路方面也經(jīng)過優(yōu)化，減少了易燃介質的引燃和持續(xù)燃燒的風險。

對于激光設備，激光安全也是眾多用戶所關心的，歐美克從LS-POP(9)、LS-609、LS-909到Topsizer plus的多系列激光粒度儀，皆采用了高于其所使用激光器安全等級要求的安全防護措施，高端Topsizer系列具有窗口狀態(tài)自動識別，在窗口取出之前，主機內置的激光屏蔽光閘即自動放下，確保不會有激光束照射到用戶。其他幾個系列的儀器主機也都設計了窗口取出的聯(lián)動屏蔽機械結構，結合無需用戶開蓋進行主機維護的設計，始終讓用戶處于激光安全的保障下。

面對電子半導體行業(yè)研發(fā)、品質的各種觀察、分析、測量要求。

比如打線結合，BGA高度，鍍層的表面通常很難直觀地觀察及測量，但是基恩士VHX-7000N系列高清數(shù)碼顯微鏡能夠提供精 準的數(shù)據(jù)支持和高清結構觀察。

金線高度檢測

BGA高度檢測

同時也能直接觀察和測量鍍層表面面積占比，為改善鍍層工藝提供更精 準的數(shù)據(jù)參考。

連接器鍍層檢測

概述：

某一維線性尺度遠遠小于它的其他二維尺度的材料成為薄膜材料，理論上薄膜材料厚度介于單原子到幾毫米，但由于厚度小于100nm的薄膜已經(jīng)被稱為二維材料，因此薄膜材料通常指厚度介于微米到毫米的薄金屬或有機物層。

薄膜材料可以分為非電子薄膜材料和電子薄膜材料，非電子薄膜材料需要對其電學特性進行分析，不是本方案針對的對象。電子薄膜又可以分為導電薄膜，介質薄膜，半導體薄膜，電阻薄膜，磁性薄膜，壓電薄膜，光電薄膜，熱電薄膜，超導薄膜等，表面電阻率是電子薄膜電學性質的重要參數(shù)。

電子薄膜材料表面電阻測試：

表面電阻率測試常用方法是四探針法和范德堡法，但對電子薄膜材料，范德堡法很少應用。多數(shù)情況下，電子薄膜材料電阻率測試對測試儀器的要求沒有二維材料/石墨烯材料高，用源表加探針臺即可手動或編寫軟件自動完成測試。

電子薄膜材料電阻率測試面臨的挑戰(zhàn)：

●電子薄膜種類多，電阻率特性不同

 需選擇適合的SMU進行測試

●被測樣品形狀復雜，需選擇適當?shù)男拚齾?shù)

厚度修正系數(shù)對測試結果的營銷F（W/S）

原片直徑修正系數(shù)對測試結果的營銷

溫度修正系數(shù)對測試結果的影響

●環(huán)境對測試結果有影響

利用電流換向測試消除熱電勢誤差

●利用多次平均提高測試精度

需考慮測試成本

吉時利電子薄膜材料測試方案：

1、  通用配置

a.吉時利源表2450/2460/2461

b.四探針臺（間距1mm）

c.測試軟件（安泰測試系統(tǒng)集成可開發(fā)）

2、高阻電子薄膜材料測試方案

a.6221/2182A+6514X2+2000DMM

b.第三方探針臺

c.手動或軟件編程

方案優(yōu)勢：

1、  不同配置滿足不同電子薄膜材料電阻率測試需求

2、  高精度源表，即可手動測試，也可以編程自動測試

3、  高性價比

吉時利源表作為電學測量的常用儀器，在高校和研究所的相關實驗室內幾乎都能看到，源表集多表合一、配上專業(yè)軟件可以實現(xiàn)各種定制測量，使用非常廣泛。

安泰測試作為泰克吉時利長期合作伙伴，專業(yè)提供設備選型和測試方案的提供，為西安多家企業(yè)和院校提供吉時利源表現(xiàn)場演示，并獲得客戶的高度認可，如果您想了解吉時利源表更多應用方案，歡迎訪問安泰測試網(wǎng)。