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關(guān)于INSTEMS系統(tǒng)

原位透射電子顯微分析方法是實(shí)時(shí)觀測(cè)和記錄位于電鏡內(nèi)部的樣品對(duì)于不同外場如力,、熱、電等激勵(lì)信號(hào)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程的方法,，是當(dāng)前物質(zhì)結(jié)構(gòu)表征科學(xué)中**穎和**發(fā)展空間的研究領(lǐng)域之一,。受限于透射電鏡樣品室狹小的空間及特殊的結(jié)構(gòu)，目前商業(yè)化的透射電鏡原位力學(xué)樣品桿多采用探針式力場加載,，無法實(shí)現(xiàn)雙軸傾轉(zhuǎn),，大大限制了研究者從原子尺度下原位研究材料的力學(xué)行為及變形機(jī)制。針對(duì)這一世界性技術(shù)難題,，百實(shí)創(chuàng)公司專項(xiàng)開發(fā)的INSTEMS系列透射電鏡用原位原子尺度雙軸傾轉(zhuǎn)力,、熱、電一體化綜合測(cè)試系統(tǒng)擁有獨(dú)特創(chuàng)新設(shè)計(jì)的MEMS芯片以及與之相匹配的微驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),，保證了樣品在透射電鏡毫米尺度空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)力場與熱場或電場耦合加載條件下,，同時(shí)具備大角度正交雙軸傾轉(zhuǎn)功能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在多場耦合加載下材料原子尺度顯微結(jié)構(gòu)及其性能演化的原位觀察與記錄,。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)1200℃高溫下力熱耦合加載,，**驅(qū)動(dòng)力大于100mN，驅(qū)動(dòng)行程大于4μm,，*小驅(qū)動(dòng)步長低于0.5nm,，達(dá)到國際**水平，極大的擴(kuò)展了透射電子顯微鏡在材料科學(xué)原位研究領(lǐng)域的應(yīng)用,。

本系統(tǒng)與各大品牌電鏡有優(yōu)異的機(jī)械及電磁兼容性,，穩(wěn)定性高，保證電鏡原有的分辨能力,。整合了獨(dú)特創(chuàng)新設(shè)計(jì)的MEMS芯片與微型驅(qū)動(dòng)器的高集成Mini-lab原位樣品搭載平臺(tái),，保證了不同形狀、性質(zhì)的樣品在TEM中有穩(wěn)定的力,、熱,、電加載實(shí)驗(yàn)環(huán)境,，并能精確控制參數(shù)變量,；通過更換不同Mini-lab實(shí)驗(yàn)臺(tái)，可以靈活的實(shí)現(xiàn)力,、熱,、電單場或任意兩場耦合加載，并能做到互不干擾,。精密的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證樣品能在場加載條件下實(shí)現(xiàn)大角度雙傾,，結(jié)合皮米級(jí)超高精度控制系統(tǒng)，確保顯示的原子像無抖動(dòng),、分辨率高,。功能強(qiáng)大,，操作便捷的控制軟件提供了豐富的加載模式，并實(shí)時(shí)收集與處理數(shù)據(jù),，滿足用戶不同條件下的實(shí)驗(yàn)與測(cè)試設(shè)計(jì)要求,。

可實(shí)現(xiàn)多場耦合加載：

ISTEMS系列產(chǎn)品具有高度集成的可定制化微型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。通過更換不同功能的微型實(shí)驗(yàn)臺(tái)（Mini-lab）,，該系列可靈活施加力,、熱、電等多種外場組合,。

Mini-lab獨(dú)特的MEMS芯片設(shè)計(jì)和新穎的集成策略解決了小區(qū)域多場耦合加載兼容性難題,。可獨(dú)立控制多場加載,，避免相互干擾,。

原子尺度分辨率：

INSTEMS系列結(jié)構(gòu)緊湊的微型實(shí)驗(yàn)臺(tái)和特殊設(shè)計(jì)的β軸傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)**融合了多場耦合施加和雙軸傾轉(zhuǎn)功能，可輕松實(shí)現(xiàn)原子尺度分辨的動(dòng)態(tài)觀察,。

高精度控制與測(cè)量：

超靈敏微型驅(qū)動(dòng)器

穩(wěn)定的四電極MEMS芯片

可靠的電學(xué)連接

無干擾的電路布局

強(qiáng)大的高精度多通道源表

確保INSTEMS系列產(chǎn)品可同時(shí)實(shí)現(xiàn)高精度加熱,、pm級(jí)驅(qū)動(dòng)控制和pA級(jí)電信號(hào)測(cè)量。

適用范圍極寬,、功能易于擴(kuò)展：

INSTEMS系列適用于多種形態(tài)尺寸的材料（適用于塊體以及一維,、二維納米材料）；

可實(shí)現(xiàn)多種類型的多場耦合施加（熱-力-電耦合）,；加載靈活,，可對(duì)樣品進(jìn)行拉伸加載、壓縮加載,、彎曲加載,，也可進(jìn)行納米壓痕實(shí)驗(yàn)；同時(shí)可根據(jù)用戶需求進(jìn)行功能擴(kuò)展,。適用于大部分固體無磁材料的研究,。

關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)與參數(shù)：

* 列出參數(shù)取決于Mini-lab型號(hào)與電鏡狀態(tài)。

硬件說明：樣品桿部分包含雙軸傾轉(zhuǎn)樣品桿與配套的Mini-lab實(shí)驗(yàn)臺(tái),，MET型號(hào)樣品桿可兼容所有類型的Mini-lab實(shí)驗(yàn)臺(tái),。

軟件控制：力、熱,、電三場都具有豐富的加載模式可供選擇：力場可選擇單向拉/壓加載或循環(huán)加載,；電場擁有7種可供選擇的波形加載；熱場可自由設(shè)置溫控程序,。

應(yīng)用范圍

1. 高溫環(huán)境下的力學(xué)行為

在力場與熱場條件下原位實(shí)時(shí)觀察材料原子像,，并能獲取成分信息?？蓱?yīng)用于加速蠕變,、高溫相變,、元素?cái)U(kuò)散、高溫塑性變形,、再結(jié)晶,、析出相與位錯(cuò)的關(guān)系等方面的研究。

原位原子尺度研究高溫合金相在高溫下（1150℃）的形變機(jī)理

原位觀察超級(jí)合金在400℃與750℃下塑性變形過程

2. 高溫環(huán)境下的電學(xué)行為

在熱場與電場條件下原位實(shí)時(shí)觀察材料原子像,，并獲取電場數(shù)據(jù),。可應(yīng)用于熱電材料,、半導(dǎo)體,、相變存儲(chǔ)、電場可靠性分析,、介電材料等領(lǐng)域的研究,。

3. 力與電場的交互行為

在力場與電場條件下原位實(shí)時(shí)觀察材料原子像，測(cè)量和控制樣品電信號(hào),?？蓱?yīng)用于壓電材料、鐵電材料,、鋰離子電池,、柔性電子器件等領(lǐng)域的研究。

4. 力場,、熱場,、電場單場條件下的材料組織變化

可定量的控制單力場、熱場,、電場施加于樣品,，并實(shí)時(shí)原位的觀察樣品原子像及成分信息。

高熵合金900℃條件下觀察元素?cái)U(kuò)散