AZtecLive和Ultim Max

传感器领域

Ultim Max可提供多个传感器区域选项。更大的传感器区域可以提供更高的灵敏度，因为它们可以收集更多来自样品的x射线。

使用相同的条件，Ultim最大170毫米²探测器将收集的数据比传统的10毫米多17倍²SDD探测器。因此，在同一时间内可以映射17倍以上的样本。

使用相同的显微镜条件，用不同的传感器区域收集x射线图。计数率从88,000cps增加到10毫米²到1,500,000cps为170毫米²．因此，对于相同的数据质量，地图分辨率从128x128像素增加到10mm²到512x512像素的170毫米²传感器区域，在同一时间内显示更多的样品。

低噪声x射线探测

Ultim Max合并了Extreme Electronics。这些电子器件被开发用于通过EDS检测锂，该技术于2012年首次实现(Burgess等，2013)，并使用X-Max Extreme和新的Ultim Extreme无窗探测器来分析锂电池材料。

Extreme Electronics为SDD提供最低的噪声信号检测和处理。它们确保在大面积Ultim Max探测器容易实现的高计数率下实现出色的能量分辨率和频谱质量。100毫米²探测器，在20kV下约1nA可产生130,000cps，但在MnKα下实现的分辨率通常小于125eV。

FeS在<1nA, 20kV的条件下采集光谱₂使用Ultim Max 100。计数率为130,000cps, MnKα分辨率为124.2 eV。

使用Ultim Extreme从锂电池固体电解质中的LiAl Oxide中采集光谱。这对应于分层x射线图中的橙色区域，其中LiK为黄色，AlL为红色。

SEM接口

所有Ultim Max探测器使用波纹管接口显微镜。这保证了在探测器插入和收回过程中保持真空完整性。

电动滑

所有Ultim Max探测器都包括一个集成的电动滑梯。这意味着探测器可以通过AZtecLive软件的软件控制或探测器外壳上的按钮轻松快速地插入和收回。

>400,000CPS的定量分析

只有Ultim Max检测器和AZtec Live软件的组合，才能在超过400000 cps的情况下提供与低计数率下相同的精确的无标准定量分析结果。

Ultim Max传感器和Extreme电子器件提供了精确处理和生产具有计数率独立形状和相对峰值强度的频谱所需的信号的稳定性和保真度。

AZtecLive包括独特的truu - q技术，需要将此频谱自动转换为可靠的定量结果。truu - q包括:

• FLS的-用于从光谱中去除x射线背景并拟合已识别元素的峰值轮廓以计算峰值面积的稳健算法，无需任何用户设置。
• QCAL-全新独特的方法来确定所有元素峰值剖面的精确位置、分辨率和形状，从而将峰值面积和相对于纯元素的强度(“k比”)的计算精度提升到一个新的水平。
• XPP-矩阵校正算法，将k比转换为元素浓度，已被证明对所有类型的样品提供更准确的结果
• PPC改进了我们的特殊算法，用于预测在非常高的计数率下堆积的x射线，并将它们放回光谱中正确的位置

使用Ultim Max 100从Orthoclase标准样品中采集超过400000 cps的光谱。在AZtecLive中使用脉冲堆积校正对原始光谱进行了校正，产生了黄色的光谱。除了去除和峰，x射线事件被替换为正确的能量，修正了真实特征x射线峰的强度。

从正长石标准样品中收集的超过400000 cps(黄色)和4000 cps(红色)光谱的比较。一旦应用自动脉冲堆积校正，可以在两个光谱之间看不到峰值位置、形状或强度的差异。

正长石标准物的组成由400000 cps和4000cps收集的光谱计算。

x射线测绘>1,000,000CPS

Ultim Max在计数率超过1000,00cps时保持优异的光谱分辨率和信号稳定性。新的X4脉冲处理器设计用于与Ultim Max一起工作，以非常高的速率处理信号，为AZtecLive提供超快的映射。

在AZtecLive中，1秒以下的映射用于实时化学图像，帮助样品导航和特征确认。在1,500,000cps，在短短5秒内收集的x射线地图可提供感兴趣区域的元素组成的详细图片，并提供足够的数据进行自动相位分析。

x射线图采集自矿物样品在1,500,000cps，持续5秒

尺寸真的很重要

为了使灵敏度最大化，需要收集尽可能多的x射线。探测器能收集的x射线的数量由它的立体角决定，立体角与传感器面积成正比，与传感器与样品之间距离的平方成反比。

Ultim Max采用新的创新设计，将最大的传感器尽可能地靠近样品。这意味着立体角比上一代X-Max大2倍^N实现了检测器。

在实际使用EDS时，最大化传感器面积和立体角提供了许多重要的好处。福利包括:

• 通过更快地收集相同的数据来最大化生产力
• 通过在同一时间内收集更多数据来最大化灵敏度
• 通过减少样品损坏和污染，最大限度地提高样品的完整性
• 在x射线绘图时，通过使用较低的光束电流最大限度地提高图像质量
• 通过保持低加速电压信号，最大限度地提高纳米分析的空间分辨率

传感器面积越大，EDS探测器的功能就越强。

原理图10毫米²170毫米²这表明，随着传感器面积的增加，探测器可以收集的x射线数量也会增加。

传感器无关性能

Ultim Max探测器有保证的光谱分辨率，这是相同的无关传感器大小。所有标准规格的探测器都保证在安装和用户操作期间在130,000cps测量的MnKa下达到127eV或更好。两种传感器尺寸的典型分辨率均优于125eV。所有传感器还具有出色的低能性能，在碳56eV或更好的保证分辨率，也在130,000cps测量。无需特殊的操作模式即可实现此性能。

这意味着在选择Ultim Max探测器时，在选择具有较大传感器的探测器时，您不需要接受探测器性能或数据质量方面的任何损失。因此，选择具有较大传感器的探测器将意味着您在不妥协的情况下获得尺寸的好处。

在相同的显微镜条件下，分别在100和170 mm处采集了Mn光谱²传感器。增加传感器面积意味着更高的计数率，而不影响探测器的分辨率或性能

样品损坏

电子束损伤主要来自三个方面:电子束对试样的电离、电子诱导加热和试样充电。这些损伤机制主要取决于电子能量和束流两个因素。为了尽量减少试样损伤，必须在每种特定类型的试样的电流和电子能量之间达到平衡。

Ultim Max的大尺寸传感器和高灵敏度确保可以在所需的条件下收集x射线，以最大限度地减少样品中的束损伤。传感器尺寸可达170毫米²允许使用比传统的10毫米少17倍的光束电流²探测器或工作在低得多的电子能量。

电子图像采集自锂电池电解液标本采集前后10分钟EDS图。在5kV时，样品明显受损。Ultim Max的高灵敏度允许使用2.5kV的电子能量，其中损害显著降低。

样品污染

当获取x射线图或高分辨率图像时，长时间暴露在电子束下的污染物积聚总是一个问题。Ultim Max的大尺寸传感器允许在1/17的时间内收集相同的数据。这将最大限度地减少暴露于电子束，从而最大限度地减少污染的积累。这样可以确保你分析的是样品，而不是污染物。

旋流器样品的电子图像显示，在EDS图采集1分钟和17分钟后，污染开始积聚。

TruMap

TruMap给出了样品中元素变化的真实情况。在数据收集过程中，它可以实时准确地去除导致x射线地图错误的常见人为因素。结果，只显示了元素的真实空间变化，与x射线谱的变化无关。

在地图上的每个像素处，频谱被处理，因此x射线背景被移除，所有元素的峰值被分离。这意味着当光谱中的峰重叠时，元素信号被正确分离。此外，还去除了由于不同相位背景强度不同而引起的明显的微量元素变化。

在峰重叠的地方，例如Mn (MnKα)和Cr (CrKb)存在的地方，传统的x射线测绘将显示明显的误差，因为每个元素的能量窗口中的所有x射线计数都是合并的。

在这个样本中，Mn和Cr的映射看起来是相同的，但这是由于Cr信号的主导。TruMap将MnK与CrK分离，在不改变实际Cr变化的情况下显示真实的潜在Mn变化。

突出真实的化学变化

使用SDD探测器以每秒10万或数百万次的速度收集的x射线地图，通常会显示大量精细的低强度细节。这个细节更多的是由于x射线背景强度的变化，而不是真实元素的变化。

x射线背景强度与相的平均原子序数有关。相越重，它发射的背景x射线就越多。因此，氧化物基质中的金颗粒在其存在的地方比周围基质中的金颗粒具有更高的元素强度。来自该样品的高计数率x射线图将显示周期表中每个元素的明显变化，因为相具有显著不同的平均原子序数。

因此，为了精确地映射低强度信号，必须去除背景信号。TruMap使用truq FLS技术，这意味着背景将自动删除，而不需要为每个阶段建模背景。这样就可以确定小元素的实际变化。

在相同条件下采集了Au, Fe, SiO的x射线谱₂和BN。用于计算Ti图的能量窗口中的强度(红色)由于来自不同材料的不同背景强度而变化很大。

样品中微量钛的x射线图。尽管该样品中没有与Ti重叠的元素，但TruMap显示传统x射线图存在显著误差，这是由Cr/Fe颗粒与周围氧化物基体之间的背景强度变化引起的。

绘制低浓度地图

结合Ultim Max和AZtecLive提供了映射微小元素变化的独特功能。Ultim Max足够灵敏，可以快速提供足够的计数，以实现0.1wt%水平上的图像变化的足够精度。由峰值重叠和背景强度引起的变化被TruMap自动准确地去除。

样品中Mn和Ti的TruMaps揭示了微量元素的真实变化，这些变化已被WDS证实。Mn在0 ~ 0.3wt%之间，Ti在0 ~ 0.1wt%之间的变化是清晰可见的。

轻元素分析

对于x射线能量小于1keV的轻元素，无论x射线窗口的材料性质如何，该窗口的存在都会降低计数率。Ultim Max更大的传感器尺寸确保了样品中产生的更多低能x射线被收集。极端电子学使得更多的低能x射线被计算在内。这种强大的组合最大限度地提高了对轻元素的灵敏度。

终极光元件灵敏度Ultim Extreme使用无窗口操作，以增加光元件灵敏度高达8倍。

低千伏分析

为了提高EDS的空间分辨率，必须降低电子束的入射能量。随着电子着陆能量的降低，产生x射线的数量也会减少。为了克服这一问题，Ultim Max的大尺寸传感器确保在最苛刻的条件下实现最大计数。传感器尺寸100mm²170毫米²当你将电子着陆能量从5kV降低到3.5 kV时，可以实现一致的计数率。

对于散装样品的最终空间分辨率，Ultim Extreme允许在1.5kV或更低的电子能量下实现实际计数率。

在恒定的采集时间下，从去层半导体器件中采集到的N、O和Si的TruMaps显示出随着入射电子能量的降低而增加的空间分辨率。在Ultim Extreme的情况下，通过增加立体角和使用无窗收集，计数率保持在低kV。