此前，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所微納尺度瞬態(tài)成像系統(tǒng)采購(gòu)項(xiàng)目中標(biāo)結(jié)果出爐，大連創(chuàng)銳光譜儀器脫穎而出，成功中標(biāo)超千萬元的微納尺度瞬態(tài)成像系統(tǒng)。

微納尺度瞬態(tài)成像系統(tǒng)介紹：

1 綜述 

1.1 用途 

在實(shí)現(xiàn)掃描電子顯微鏡 (Scanning Electron Microscopy，SEM)高分辨率表面形貌（微納米尺度結(jié)構(gòu)、晶界、缺陷）成像的基礎(chǔ)上，采用陰極熒光（CL）獲得電子激發(fā)樣品的發(fā)光特性。通過CL的特征（包括光譜線形、強(qiáng)度、壽命）掌握材料的不同特征：摻雜種類/應(yīng)變/缺陷類型；摻雜種類/應(yīng)變/缺陷密度；摻雜濃度；偏振:應(yīng)變 mapping；應(yīng)變/缺陷類型等。也能分析復(fù)合結(jié)構(gòu)中異質(zhì)結(jié)構(gòu)分布、晶體/結(jié)構(gòu)缺陷：缺陷擴(kuò)展和點(diǎn)缺陷、雜質(zhì)原子摻入：類型和密度、摻雜劑摻入；類型和密度以及缺陷態(tài)、缺陷引起的應(yīng)變、晶格應(yīng)力、量子異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的量子效應(yīng)等。基于此，SEM與CL聯(lián)用實(shí)現(xiàn)形貌-成分-發(fā)光特性的同步關(guān)聯(lián)分析，獲得在位多維信息，例如：半導(dǎo)體材料的形貌（SEM）信息的同時(shí)，同位同步分析相應(yīng)結(jié)構(gòu)的發(fā)光特征（CL/TRCL），建立材料微觀結(jié)構(gòu)和微觀光學(xué)特性與介觀電學(xué)性能的關(guān)聯(lián)，了解微觀信息與介觀特征，乃至宏觀器件之間的聯(lián)系。 

1.2 系統(tǒng)構(gòu)成 

微納尺度瞬態(tài)成像表征子系統(tǒng)以掃描電鏡為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的陰極熒光探測(cè)的復(fù)合系統(tǒng)，它包括：形貌分析模塊、CL/TRCL光譜模塊、超快電鏡模塊、飛秒激光器倍頻模塊、樣品臺(tái)低溫模塊等構(gòu)成。 

1.3 使用環(huán)境 

1.3.1 電源: 230 V (-6%/+10%) / 50 Hz (±1%)。 

1.3.2 主機(jī)功耗：< 3.0 kVA。 

1.3.3 運(yùn)行環(huán)境溫度: 17-23℃。 

1.3.4 運(yùn)行環(huán)境：相對(duì)濕度 < 80% (無冷凝)。 

2  

技術(shù)要求 

2.1 總體功能要求 

2 

設(shè)備用途： 

2.1.1 等離子體，光子學(xué)超快 CL。 

2.1.2 載流子動(dòng)態(tài)過程研究——PUMP-probe 實(shí)驗(yàn)（激光激發(fā)，電子束探測(cè)）。 

總體指標(biāo)： 

2.1.3 顯微分辨率<1.0 nm； 

2.1.4 陰極發(fā)光光譜范圍：優(yōu)于200-1000 nm； 

2.1.5 光譜分辨率：優(yōu)于0.2 nm； 

2.1.6 TRCL 分辨率達(dá)亞納秒級(jí)。 

2.2 技術(shù)指標(biāo)要求  

(一)、掃描電子顯微鏡形貌分析模塊 

1 電子光學(xué)系統(tǒng) 

1.1 分辨率：二次電子（SE）像 

1.1.1 高真空模式： 

★1.1.1.1 ≤0.9 nm @15 kV（減速模式）。 

★1.1.1.2 ≤1.0 nm @1 kV（減速模式）。 

1.2 放大倍率范圍：30-1,000,000 倍(根據(jù)加速電壓和工作距離的改變，放大倍數(shù)自動(dòng)校準(zhǔn))。 

1.3 發(fā)射電壓：200 V-30 kV；著陸電壓：20 V-30 kV。 

#1.4 電子槍：高穩(wěn)定度 Schottky 肖特基場(chǎng)發(fā)射電子槍，自動(dòng)烘烤、自動(dòng)啟動(dòng)。 

#1.5 電子束流：1 pA-50 nA，連續(xù)可調(diào)。 

1.6 束流穩(wěn)定性：每 10 小時(shí) < 0.4% 。 

1.7  

60°錐角物鏡，電磁透鏡、靜電透鏡，可實(shí)現(xiàn)完全無漏磁。 

#1.8 自動(dòng)式物鏡光闌：物鏡光闌應(yīng)能自加熱自清潔,無需拆卸鏡筒即可更換物鏡光闌。12 孔光闌片。光闌選擇采用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，無需人工參與。 

1.9 電子槍維護(hù)可以自動(dòng)烘烤、自動(dòng)啟動(dòng)。 

1.10 系統(tǒng)合軸（對(duì)中）：全自動(dòng)。 

1.11 具備搖擺電子束模式。用于選定區(qū)域的電子通道尋找。 

#1.12 配備電子束減速模式：樣品臺(tái)偏壓范圍不小于+600V至-4000V。 

1.13 復(fù)合末級(jí)透鏡：靜電、無磁場(chǎng)和浸沒式結(jié)合而成的物鏡，可切換三種不同模式，可測(cè)試磁性樣品。 

2 樣品室和樣品臺(tái) 

2.1 樣品室：樣品室左右內(nèi)徑≥340 mm；分析工作距離≥ 10 mm；≥12個(gè)探測(cè)器/附件接口。 

#2.2 樣品臺(tái)：五軸馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，移動(dòng)范圍：X ≥ 110 mm；Y≥ 110 mm；Z≥60 mm；T ≥ -15°～+90°；R = 360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)。 

2.3 樣品臺(tái)承重量≥ 5.0 kg；最大可觀測(cè)樣品尺寸：直徑 120 mm。 

2.4 配備多功能樣品座，可同時(shí)放置≥16個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品，還能夠滿足預(yù)傾斜樣品、截面樣品、STEM樣品等樣品的檢測(cè)需求，安裝樣品不需要工具。 

3 探測(cè)器(包含3個(gè)獨(dú)立探測(cè)器及2款獨(dú)立相機(jī))： 

3.1 配備樣品倉(cāng)內(nèi)二次電子探測(cè)器1個(gè)。 

3 

★3.2 配備獨(dú)立透鏡內(nèi)低位高敏感背散射電子探測(cè)器1個(gè)，提供100V以下高清背散射電子圖像。 

#3.3 配備獨(dú)立的鏡筒內(nèi)中位二次電子探測(cè)器1個(gè)。 

★3.3 配備樣品室IR-CCD相機(jī)。 

★3.4 樣品倉(cāng)內(nèi)宏觀導(dǎo)航相機(jī)1個(gè)，像素≥600萬，視野范圍≥160×105 mm；具有自動(dòng)采集圖像，數(shù)字變焦，圖像注釋和圖像保存功能。 

4 真空系統(tǒng) 

#4.1 完全無油真空系統(tǒng)。 

4.2 渦輪分子泵≥1臺(tái)和 離子泵≥2臺(tái)。 

4.3 前級(jí)機(jī)械泵為無油機(jī)械泵≥1臺(tái)。 

4.4 樣品室真空度：高真空模式優(yōu)于 6.3×10-6 mbar（24 小時(shí)抽真空后）。 

4.5 抽真空時(shí)間：< 3.5 分鐘。 

5 超快電鏡鏡筒 

★5.1 在高真空狀態(tài)電子鏡筒上端預(yù)留玻璃窗口，用于激光束激發(fā)燈絲產(chǎn)生脈沖電子。 

#5.2 提供電鏡鏡筒的上端玻璃窗口專用法蘭支架，保證光學(xué)激光系統(tǒng)的穩(wěn)定搭載及安裝。 

★5.3 在樣品艙室內(nèi)ETD探測(cè)器前端增配濾波系統(tǒng)，減弱倉(cāng)室內(nèi)激光對(duì)于SEM信號(hào)的影

響。 

6 控制和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 

#6.1 圖像存儲(chǔ)分辨率：不低于60k×60k像素（非疊加下），需提供操作界面截圖。 

6.2 單視圖和四視圖圖像可切換顯示。 

★6.3 一鍵實(shí)現(xiàn)光路自動(dòng)合軸、自動(dòng)消像散及自動(dòng)聚焦。 

6.4 可自動(dòng)調(diào)節(jié)：鏡筒合軸、圖像調(diào)整、電子槍對(duì)中、真空控制、亮度與襯度、動(dòng)態(tài)聚焦、傾斜補(bǔ)償。 

6.5 具備智能掃描模式（256幀平均或積分, 線積分或平均, 隔行掃描）和DCFI (漂移補(bǔ)償幀積分)模式。 

7 標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用軟件 

★7.1 配置自動(dòng)圖像拍照和拼接軟件，可實(shí)現(xiàn)不小于18個(gè)區(qū)域5000張圖像的自動(dòng)拍照和圖像無縫拼接，可實(shí)時(shí)對(duì)已選定視場(chǎng)進(jìn)行回溯。 

#7.2 應(yīng)具備 取消/重做 功能，可返回任意一步操作。 

7.3 應(yīng)具有樣品臺(tái)圖像導(dǎo)航功能。 

7.4 應(yīng)具有雙擊鼠標(biāo)移動(dòng)樣品功能。 

7.5 應(yīng)具有鼠標(biāo)拖曳式放大及對(duì)中功能。 

7.6 應(yīng)具備操作導(dǎo)航功能，自動(dòng)引導(dǎo)用戶完成高分辨觀察、分析等操作。 

7.7 四活動(dòng)窗口顯示，可同時(shí)顯示≥4幅不同探測(cè)器圖像。 

7.8  

PivotBeam 選區(qū)電子通道襯度成像。 

4 

8 標(biāo)準(zhǔn)配件 

8.1 配有空壓機(jī)和冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，分別用于閥門控制和冷卻掃描電鏡鏡筒及其它部件。 

9．配備超高分辨場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡耦合系統(tǒng) 

9.1 改造后可與飛秒激光器連用，實(shí)現(xiàn)超快掃描電子成像。 

9.2 可與陰極熒光探測(cè)器連用。 

9.3 可以實(shí)現(xiàn)空間分辨的陰極熒光壽命分布成像功能。 

(二)、CL/TRCL光譜模塊 

1.自由光路耦合型陰極發(fā)光光譜儀-配備于掃描電鏡 

1.1 提供兩種標(biāo)準(zhǔn)模式的 CL 采集、成像。 

1.2 光譜范圍為185-1050nm的雙檢測(cè)(PMT-CCD)高光譜。 

1.3 收集系統(tǒng)：數(shù)值孔徑>0.86。 

1.4 紫外（200 nm）增強(qiáng)配置。 

1.5 可調(diào)節(jié)機(jī)械裝置：調(diào)節(jié)范圍 200 nm。 

1.6 XY 位置微調(diào)：真空環(huán)境下微調(diào)裝置，位置可校準(zhǔn)。 

1.7 光譜儀：光譜儀焦長(zhǎng)320 mm。 

1.8 CCD 探測(cè)器：像元數(shù) 1024×256；尺寸 26μm×26 μm；光譜范圍 200-1100 nm；量子效率：≥60%。 

1.9 PMT 探測(cè)器：?jiǎn)喂庾佑?jì)數(shù)光電倍增；渡越時(shí)間 1.2ns；光譜范圍185-860nm。 

2.條紋相機(jī)模塊： 

2.1 整機(jī)時(shí)間分辨率：≤20 ps。 

2.2 光譜響應(yīng)波段：200-800 nm。 

2.3 光陰極響應(yīng)非均勻性：<10%。 

2.4 掃描非線性：≤8%。 

2.5 系統(tǒng)光譜分辨率:≤0.2 nm。 

2.6 掃描頻率：最高觸發(fā)頻率：≥100kHz。 

2.7 光陰極有效尺寸：≥8mm×8mm。 

2.8 光學(xué)狹縫長(zhǎng)度：≥18 mm。 

2.9 光學(xué)狹縫寬度：0-4 mm連續(xù)可調(diào)。 

2.10 光陰極材料：多堿陰極。 

2.11 輸出窗材料：光纖面板，尺寸≥Φ25 mm。 

2.12 掃描檔位：提供六個(gè)檔位。 

2.13 最快檔固有延時(shí)：< 15 ns。 

2.14 像增強(qiáng)器增益：Φ25 mm，增益>10可調(diào)。 

2.15 空間分辨率：≥25 lp/mm@CTF=10%。 

2.16 放大倍率：1.5-1.8。 

2.17 輸出圖像：分辨率2048×2048，像元尺寸6.5 μm×6.5 μm，數(shù)字讀出16 bit。 

5 

2.18 數(shù)據(jù)采集/分析軟件。 

(三)、超快電鏡模塊 

★1．智能高速光學(xué)延遲線：最快速度≥400 mm/s，最小步進(jìn)≤0.1 μm，可輸出同步觸發(fā)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)高速動(dòng)力學(xué)采集；配套延遲線光路自動(dòng)校準(zhǔn)模塊；可免去延遲線的復(fù)雜光路調(diào)節(jié)，維持光路穩(wěn)定性；行程 300mm，重復(fù)精度:±0.25μm，分辨率 50nm，負(fù)載 3kg，控制方式:ETHERNET,支持高速掃描觸發(fā)。 

2．檢測(cè)時(shí)間窗口：≤2 ns。 

3．Probe 路-光路校準(zhǔn)模塊：探測(cè)波段：1030 nm。 

4．Probe 路-電子槍激光對(duì)準(zhǔn)模塊：探測(cè)波段：257 nm。 

5．壓電調(diào)節(jié)組件： 

5.1 調(diào)節(jié)方式：兩支壓電螺釘對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)X,Y維度。 

5.2 壓電螺釘使用壽命：>10億次步進(jìn)。 

5.3 卡裝直徑：25.4 mm。 

5.4 靈敏度：≤0.7 μrad。  

5.5 調(diào)節(jié)范圍：±5°。 

5.6 重量：220g(±5%)。 

5.7 上電狀態(tài)下可手動(dòng)粗調(diào)。 

5.8 斷電保持。 

5.9 集成化軟件控制。 

6． 數(shù)據(jù)采集軟件： 

6.1 可實(shí)時(shí)觀測(cè)采集數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)變化。 

6.2 等距、指數(shù)、等距+指數(shù)、多段等距和CSV自定義等多種延遲時(shí)間掃描模式，且可隨機(jī)移動(dòng)。 

6.3 時(shí)間零點(diǎn)查找、并實(shí)現(xiàn)一鍵存儲(chǔ)功能。 

★6.4 高速采集模式：可在≤60s（average0.1/point，100points_step）秒內(nèi)，快速預(yù)覽樣品超快瞬態(tài)吸收。 

7. 其他光學(xué)、光機(jī)等組件。 

(四)、飛秒激光器倍頻模塊 

1．激光四倍頻模塊：2 套，257 nm。分別用于激發(fā)電子束和激發(fā)樣品。 

2．激光 2 倍頻模塊：515 nm，用于激發(fā)樣品。 

3．激光 3 倍頻模塊：343 nm，用于激發(fā)樣品。 

(五)、低溫模塊 

高精度冷熱臺(tái) 

1．溫度范圍： -180～400℃。 

#2．溫度顯示分辨率：0.001℃。  

3．溫度穩(wěn)定性：±0.1℃（>25℃）， ±0.3℃（<25℃）。 

4．最大加熱/制冷速度30℃/min。 

6 

5．控溫方式：PID控制，PID用戶可調(diào)，超低電噪聲。 

6．樣品區(qū)尺寸：20mm×20 mm。 

7．可用于真空腔室，搭配電鏡使用，提供真空貫穿件。 

#8．液氮制冷系統(tǒng)：液氮泵和控制器分體式設(shè)計(jì)，防止液氮泵震動(dòng)和電噪聲影響控制器精度。需提供手動(dòng)調(diào)節(jié)功率實(shí)體旋鈕，可手動(dòng)操作，也可自動(dòng)控制，液氮泵，≥10L液氮罐。 

#9．溫度控制器可獨(dú)立控制，屏幕為≥7寸觸摸屏，直接面板操作。 

★10．提供軟件開發(fā)包，支持第三方開發(fā)。

中標(biāo)（成交）信息

供應(yīng)商名稱：大連創(chuàng)銳光譜儀器設(shè)備有限公司

供應(yīng)商地址：遼寧省大連高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)匯賢園6A-1號(hào)1層

中標(biāo)（成交）金額：1019.5000000（萬元）

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