Doble feix FIB/SEM: CrossBeam 350
El CrossBeam 350 de Zeiss és un equip de doble feix FIB/SEM per a ús multidisciplinari en ciències de la vida i ciència de materials. Disposa de capacitat de treball en mode criogènic, fet que facilita l’anàlisi de mostres biològiques preparades amb criomètodes (plunge freezing, high-pressure freezing, freeze substitution), garantint una elevada preservació estructural.
L’instrument permet l’observació correlativa integrada amb microscòpia (crio)confocal, i compta amb micromanipuladors i injectors de gas per a la realització de mesures elèctriques i per a la preparació de (crio)lamel·les que posteriorment poden observar-se en Microscopis Electrònics de Transmissió (TEM), tant a temperatura ambient com en condicions criogèniques.
A més, també permet la realització d’estudis tomogràfics amb l’objectiu d’obtenir informació 3D estructural i composicional mitjançant espectroscòpia EDS en una gran varietat de mostres. Es tracta, doncs, d’un equip indispensable en l’àmbit de la Microscòpia Electrònica de Volum.
Característiques de l'equip
El CrossBeam 350 està equipat amb:
• Una columna d’electrons basada en la tecnologia Gemini®.
• Una columna d’ions de gal·li Ion-Sculptor, que operen a diferents rangs de voltatge.
• Dos detectors d’electrons secundaris (Inlens i detector en càmera tipus Everhart-Thornley).
• Dos detectors d’electrons retrodispersats (retràctil anul·lar i Inlens).
• Un detector EDXS UltimMax 100 (Oxford Instruments) amb una àrea mínima de detecció de 100 mm².
• Dues càmeres CCD a l’interior de la cambra.
• Dos injectors de gas (tungstè i carboni).
• Un micromanipulador Kleindiek Nanotechnik MM3A-EM amb moviments en x, y, z i rotació, operable tant a temperatura ambient com a temperatura de nitrogen líquid.
• Una càmera de criopreparació amb possibilitat de criofractura Quorum PP3010Z.
Disposa d’un únic portamostres que permet la transferència del microscopi confocal al FIB-SEM, seleccionant i observant la mateixa mostra de manera correlativa, tant a temperatura ambient com a temperatura de nitrogen líquid. Aquesta navegació és precisa gràcies a la càmera de navegació i la mecanització en sis eixos del portamostres.
Aplicacions de la tecnologia
La gran versatilitat d’aquest equipament obre noves línies de recerca i aplicacions tecnològiques tant en ciència de materials com en ciències de la vida. Alguns exemples d’aplicació inclouen:
• Obtenció d’imatges d’alta resolució en un ampli ventall de mostres.
• Observació simultània amb feix d’electrons i feix d’ions.
• Preparació de mostres (lamel·les) d’alta qualitat en regions específiques per a observació posterior en TEM, mitjançant lift-out, preparació en forma de xips MEMS per a observació in situ, o lamel·les sobre graella (lamella-on-grid), tant a temperatura ambient com criogènica.
• Caracterització morfològica i composicional mitjançant els diferents detectors integrats.
• Realització de sèries tomogràfiques amb talls seriats nanomètrics en mostres biològiques i de materials.
• Obtenció d’informació composicional en 2D i 3D.
• Estudis químics de microestructures.
• Creació o modificació d’estructures mitjançant FIB i diferents gasos.
• Adquisició d’imatges amb correlació espacial amb imatges de microscòpia òptica.
• Capacitat de treball completament criogènic a temperatura de nitrogen líquid en tot el flux de treball correlatiu.
Finançament
Aquest equipament ha estat finançat íntegrament amb fons europeus a la convocatòria d’adquisició d’equipament científic i tècnic 2021 del Fons Next Generation EU, en el marc del Pla de Recuperació, Transformació i Resiliència, dins del projecte EQC2021‑007336‑P, amb una ajuda de 1.228.000 €.
Ubicació
El sistema de doble feix CrossBeam 350 es troba a la Unitat de Microscòpia Electrònica i Tècniques Afins, ubicat a les instal·lacions de l’edifici de Microscòpia Avançada, i forma part de les infraestructures singulars del node de Barcelona de la ICTS ELECMI.