Ultim^®最大限度

传感器领域

Ultim Max可提供多个传感器区域选项。更大的传感器区域提供更高的灵敏度，因为它们收集了从样品发出的更多的X射线。

使用相同的条件，Ultim Max 170毫米²探测器将收集比传统的10毫米探测器多17倍的数据²SDD探测器。因此，可以同时映射17倍的样本。

使用相同的显微镜条件与不同传感器区域收集的X射线图。计数率从88,000cps增加10 mm²至150万cps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10 mm²以512x512像素为170毫米²传感器区域，显示更多的样品在同一时间。

低噪声x射线探测

Ultim Max合并了Extreme Electronics。这些电子被开发用于通过EDS检测锂，并于2012年首次实现(Burgess et al. 2013）并用于分析X-Max Extreme和New Ultim Extreme Wlowerless探测器的Li-电池材料。

极端电子产品为SDD提供最低的噪声信号检测和处理。它们确保了优异的能量分辨率，并且在大区域Ultim MAX探测器容易实现的高计数速率下实现了频谱质量。100毫米²而在MnKα下，分辨率通常低于125eV。

在<1NA中收集的光谱，来自FES的20kV₂使用ULTIM MAX 100.计数率为130,000cps，在MNKα测量的分辨率为124.2eV。

使用Ultim Extreme采集锂电池固体电解质中LiAl Oxide的光谱。这对应于x射线分层图中的橙色区域，其中LiK是黄色，AlL是红色。

Bellows SEM InterfaceBellows SEM界面

所有ULTIM MAX探测器都使用波纹管接口到显微镜。这保证了在探测器插入和缩回期间保持真空完整性。

电动滑

所有的Ultim Max探测器都包括一个集成的电动滑块。这意味着可以通过AZtecLive软件的软件控制，或使用探测器外壳上的按钮，轻松快速地插入和收回探测器。

定量分析>40万cps

只有ULTIM MAX探测器和AZTEC LIVE软件的组合可以提供相同的准确的无标尺定量分析结果，而在400,000cps以上以低计数率实现的标准定量分析结果。

Ultim MAX传感器和极端电子产品提供了精确加工和生产频谱所需的信号的稳定性和保真度，其具有独立形状和相对峰强度。

AZTeclive包括独特的Tru-Q技术，需要自动将此光谱转换为可靠的定量结果。tru-q包括：

• 霉-稳健的算法，从光谱中去除x射线背景，并拟合识别元素的峰廓，计算峰面积，不需要任何用户设置。
• QCAL-新的和独特的方法来确定所有元素峰廓的精确位置、分辨率和形状，使峰面积的计算和相对于纯元素的强度(“k比”)的精度达到新的水平。
• XPP.-矩阵校正算法，将k比率转换为元素浓度，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，可以预测x射线的堆积率，并让它们在光谱中回到正确的位置

光谱收集了超过40万cps与Ultim Max 100从正长石标准样品。使用AZtecLive中的脉冲堆积校正对原始光谱进行了校正，以产生黄色的光谱。除了消除和峰外，x射线事件被替换为其正确的能量，修正了真实特征x射线峰的强度。

对比从正长石标准样品中收集的40万cps(黄色)和4000 cps(红色)的光谱。

从400,000cps和4,000cps收集的光谱计算的正交酶标准的组成。

X射线映射> 1,000,000cps

在计数率超过1,000,00cps的情况下，Ultim Max保持了出色的光谱分辨率和信号稳定性。新的X4脉冲处理器与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，Sub-1秒映射用于实时化学图像，帮助样本导航和特征确认。在150万cps时，只需5秒就能收集到一张x射线地图，提供了一个感兴趣区域的元素组成的详细图像，并有足够的数据用于自动相分析。

从150万cps的矿物样品中收集了5秒的x射线地图

尺寸很重要

最大化灵敏度需要收集尽可能多的X射线。检测器可以收集的X射线的数量由其直角确定，其与传感器区域成比例和传感器和样本之间的距离的平方的倒数。

Ultim Max采用新的创新设计将最大的传感器尽可能接近样品。这意味着高达2倍的坚固角度大于前一代x-max^N.探测器。

在实践中使用EDS时，将传感器面积和立体角最大化可以带来许多重要的好处。福利包括:

• 通过更快收集相同的数据来最大限度地提高生产率
• 通过在同一时间收集更多的数据，使灵敏度最大化
• 通过最小化样品损伤和污染来最大限度地提高样本完整性
• 在x射线制图时使用较低的光束电流，使图像质量最大化
• 通过在低加速电压下保持信号，使纳米分析的空间分辨率最大化

10毫米示意图图像²和170毫米²这表明，随着传感器面积的增加，探测器能够收集到的x射线的数量也会增加。

传感器独立性能

Ultim Max探测器具有保证的光谱分辨率，与传感器大小无关。所有标准规格的探测器保证达到127eV或更好的MnKa测量在130,000cps安装，并在用户操作期间。两种传感器尺寸的典型分辨率都优于125eV。所有传感器都具有优异的低能耗性能，在碳56eV或更好的分辨率下，也在130,000cps下测量。不需要特殊的操作模式来实现此性能。

这意味着在选择Ultim Max探测器时，您不需要在选择具有更大传感器的检测器时接受检测器性能或数据质量的任何损失。因此，选择具有较大传感器的探测器意味着您可以在接受不妥协的同时获得大小的好处。

在相同的显微镜条件下，分别用100和170 mm收集Mn光谱²传感器。增加的传感器区域意味着探测器分辨率或性能没有折衷的计数率更高

样品损坏

大部分光束损伤产生三种来源，通过电子束，电子诱导的加热和样品充电电离。这些损坏机制主要取决于两个因素，电子能源和光束电流。为了最大限度地减少试样损坏，必须在每种特定类型的样本之间的电流和电子能量之间实现平衡。

Ultim Max的大传感器尺寸和高灵敏度可确保在最小化样本中的光束损坏所需的条件下可以收集X射线。传感器尺寸高达170毫米²允许使用比传统的10毫米少17x的束电流²探测器或在更低的电子能量上工作。

从获取10分钟的EDS地图之前和之后收集的Li电池电解质标本收集的电子图像。在5kV时，样品受到显着损坏。Ultim Max的高灵敏度允许使用2.5kV的电子能量，其中损坏显着降低。

样品污染

在获取x射线图或高分辨率图像时，长时间暴露在电子束下污染物的积累总是一个问题。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在电子束下，从而最大限度地减少污染物的积累。这确保了你分析的是样本而不是污染。

旋转碗样品的电子图像显示，在1分钟和17分钟的EDS地图获得后，污染逐渐增加。

rumap.

Trumap给出了样本中元素变化的真实情况。它在数据收集期间，它准确地删除负责X射线图中的错误的常见伪影。结果，仅示出了元素的实际空间变化，与X射线谱的变化无关。

在地图上的每个像素上，光谱都经过处理，这样x射线背景就被去除了，所有元素的峰值都被分离了。这意味着当谱峰重叠时，元素信号被正确分离。此外，还消除了由于不同相位背景强度不同而引起的明显的微小元素变化。

峰值重叠的地方，例如其中Mn（MNKα）存在CR（CRKB），传统的X射线映射将显示出显着的错误，因为组合每个元件的能量窗口中的所有X射线计数。

该样本中的Mn和Cr图看起来相同，但这是由于CR信号的主导地位。Trumap将MNK与CRK分开，以显示真正的底层Mn变化，而无需改变真正的CR变化。

强调真实的化学变化

使用SDD探测器的每秒100多个或数百万计数收集的X射线图通常显示出巨大的细小强度细节。由于X射线背景强度的变化而不是真实元素变化，这种细节更常见。

x射线本底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，在氧化物基体中的金粒子比在周围基体中的金粒子具有更高的元素强度。该样品的高计数率x射线图将显示元素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，为了准确地绘制低强度信号，必须去除背景信号。TruMap使用了truq FLS技术，这意味着背景被自动删除，而不需要为每个阶段建模背景。这允许确定次要元素的真实变化。

在相同条件下，Au, Fe, SiO的x射线谱图被收集₂和BN。用于计算Ti图的能量窗口(红色)的强度由于不同材料的背景强度不同而有很大的差异。

样品中微量Ti的x射线图。尽管该样品中元素与Ti没有重叠，但TruMap显示传统x射线图存在明显误差，这是由于Cr/Fe颗粒与周围氧化物基体之间的背景强度变化造成的。

映射低浓度

Ultim Max和AZtecLive的结合提供了绘制微小元素变化的独特能力。Ultim Max的灵敏度足以迅速提供足够的计数，以实现在0.1wt%水平上的图像变化的足够精度。由于峰值重叠和背景强度的变化被TruMap自动准确地去除。

在这个样品中Mn和Ti的TruMaps揭示了被WDS证实的微量元素的真实变化。Mn在0 - 0.3wt%之间，Ti在0 - 0.1wt%之间的变化非常明显。

光元素分析

对于x射线能量小于1keV的轻元素，计数率会因x射线窗口的存在而降低，无论该窗口的材料特性如何。Ultim Max更大的传感器尺寸确保了更多的低能量x射线在样品中产生的收集。极端电子技术允许更多的低能x射线被计数。这种强大的组合最大限度地提高了对轻元素的敏感性。

对于终极光元素灵敏度Ultim Extreme使用无窗操作，将光元素灵敏度提高到8倍。

低kV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减少，x射线产生的数量也随之减少。为了克服这个问题，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。传感器尺寸为100毫米²和170毫米²当您将电子降落能量从5kV降至3.5kV时，允许实现一致的计数率。

对于批量样品中的最终空间分辨率Ultim Extreme允许在1.5kV和更低的电子能量下实现实际计数速率。

在恒定的捕获时间下，从脱层半导体器件中收集的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。通过增加立体角和在Ultim Extreme情况下使用无窗收集，计数率保持在低kV。