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Thermo Scientific Helios 5 PFIB Laser Systems combine plasma focused ion beam milling with femtosecond laser ablation and SEM (scanning electron microscopy) imaging. This “TriBeam” combination enables high-resolution imaging and analysis with in situ ablation capability, offering unprecedented material removal rates for fast millimeter-scale characterization at nanometer resolution.
The femtosecond laser can cut many materials at rates that are orders of magnitude faster than a typical FIB. A large cross-section (hundreds of micrometers) can be created in less than five minutes. Because the laser has a different removal mechanism (ablation versus the ion sputtering of FIB), it can easily process challenging materials, such as non-conductive or ion-beam-sensitive samples.
The extremely short duration of the femtosecond laser pulses introduces almost no artifacts such as heat impact, microcracking, melting, or those typical of traditional mechanical polishing. In most cases, the laser-milled surfaces are clean enough for direct SEM imaging and even for surface-sensitive techniques such as electron backscatter diffraction (EBSD) mapping.
We offer a broad product portfolio and advanced automation capabilities for applications such as transmission electron microscopy (TEM) sample preparation, atom probe tomography (APT) sample preparation, and 3D structural analysis.
Built on the proven Helios 5 DualBeam platform, these instruments incorporate a suite of state-of-the-art technologies to provide high-performance, high-resolution transmission electron microscopy (TEM) and atom probe tomography (APT) sample preparation and extremely high-resolution SEM imaging with precise materials contrast.
When combined with Thermo Scientific Auto Slice & View Software, TriBeam instruments provide 3D insight into sample structure by selectively removing (milling) the material for subsurface characterization. Digital reconstruction generates multi-modal 3D datasets that can consist of a variety of signals, including backscattered electron (BSE) imaging for maximum materials contrast, energy dispersive spectroscopy (EDS) for compositional information, and electron backscatter diffraction (EBSD) for microstructural and crystallographic information. The SEM capability of TriBeam instruments offers nanoscale details across a wide range of working conditions, from structural information obtained at 30 keV in STEM mode to charge-free, detailed surface information at lower energies. With unique in-lens detectors, TriBeam systems are designed for simultaneous acquisition of angular/energy-selective secondary-electron and BSE data. Fast, accurate, and reproducible results are provided by our unique SEM column design, which features fully automated lens alignments.
Thermo Fisher Scientific offers a broad range of (P)FIB-SEM systems with fully integrated femtosecond lasers. This TriBeam product family consists of three models, all featuring the best-in-class Thermo Scientific Elstar SEM Column, a high-precision 150 mm piezo stage, and a large chamber. The main difference between these models is the FIB column:
Millimeter-scale cross sections with up to 15,000x faster material removal than a typical focused ion beam.
Data acquisition for much larger volumes within a shorter amount of time.
Same coincident point for all tree beams (SEM / (P)FIB / laser) enables accurate and repeatable cut placement and 3D characterization.
Extraction of subsurface TEM lamella or chunks for 3D analysis.
Includes non-conductive or ion-beam-sensitive samples.
No need to transfer samples between different instruments for cross-sectioning and imaging.
High-quality TEM and APT sample preparation and high-resolution imaging capabilities.
| Laser specifications | ||
|---|---|---|
| Laser integration |
| |
| First Harmonic |
| 1030 nm (IR) <280 fs |
| Second Harmonic |
| 515 nm (green) |
| Optics |
|
|
| Repetition rate | • 1 kHz – 1 MHz | |
| Beam position accuracy | • <250 nm | |
| Protective shutter | • Automated SEM/PFIB protective shutter | |
| Software | • Laser control software | |
| Safety | • Interlocked laser enclosure (Class 1 laser safety) | |
Register for our recorded webinar and learn how the combination of fs-Laser and PFIB provides mm-scale subsurface and 3D analysis at nm resolution and enables new workflows such as fast characterization of air sensitive samples and multi-scale correlative microscopy with deep subsurface sample extraction.
Register for our live webinar and learn how leading research labs are using our new Thermo Scientific Helios 5 Laser PFIB and Thermo Scientific Helios 5 Hydra DualBeam to advance their materials characterization.
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품질 관리 및 보증은 현대 산업에 있어 필수적입니다. 당사에서는 결함에 대한 멀티 스케일 및 다중 모드 분석을 위한 다양한 EM 및 분광법 도구를 제공함으로써 공정 관리 및 개선을 위해 신뢰할 수 있으며 정보에 기반한 결정을 가능하게 합니다.
새로운 물질은 물리적 및 화학적 특성을 최대한 제어하기 위해 점점 더 작은 규모로 연구되고 있습니다. 전자현미경은 연구자들에게 마이크로에서 나노 범위에 이르는 광범위한 물질 특성의 핵심이 되는 유용한 정보를 제공합니다.

3D 재료 특성 분석
물질 개발은 종종 멀티스케일 3D 특성 분석을 필요로 합니다. DualBeam 기기를 사용하여 연속 절편화와 시료의 고품질 3D 재구성 처리가 가능한 연속 SEM 이미지 생성을 나노미터 규모로 가능하게 합니다.

(S)TEM 시료 준비
DualBeam 현미경은 (S)TEM 분석을 위한 고품질의 초박막 시료의 준비를 가능하게 해줍니다. 고급 자동화 기능에 힘입어 모든 경험 수준의 사용자가 전문가 수준의 결과물을 얻을 수 있습니다.

APT 시료 준비
원자 프로브 단층촬영(APT)은 물질의 원자 분해능 3D 조성 분석 기능을 제공합니다. 집속 이온 빔(FIB) 현미경법은 APT 특성 분석을 위한 고품질, 방향 설정, 위치-특이적인 시료 준비를 위한 필수 기법입니다.

단면 절단
단면 절단은 표면 하부 정보를 파악하여 추가적으로 유용한 정보를 제공해 줍니다. DualBeam 기기는 고품질 단면 절단 작업에 있어 탁월한 집속 이온 빔 컬럼을 제공해 줍니다. 자동화를 통해 시료의 무인 고처리량 처리가 가능합니다.

현장(In Situ) 실험
재결정화, 미립자 성장, 가열, 냉각 및 습윤 과정에서의 위상 변이와 같은 동적 처리의 기본 원리를 이해하는 데 있어서 전자 현미경 검사를 통한 미세 구조 변화에 대한 직접적인 실시간 관찰은 필수적입니다.

멀티스케일 분석
새로운 물질은 보다 큰 시료 맥락을 유지하면서 더 높은 분해능으로 분석해야 합니다. 멀티스케일 분석을 사용하면 X선 microCT, DualBeam, 레이저 PFIB, SEM, TEM 등의 다양한 영상 도구 및 영상 기법의 상관 관계를 분석할 수 있습니다.

3D 재료 특성 분석
물질 개발은 종종 멀티스케일 3D 특성 분석을 필요로 합니다. DualBeam 기기를 사용하여 연속 절편화와 시료의 고품질 3D 재구성 처리가 가능한 연속 SEM 이미지 생성을 나노미터 규모로 가능하게 합니다.

(S)TEM 시료 준비
DualBeam 현미경은 (S)TEM 분석을 위한 고품질의 초박막 시료의 준비를 가능하게 해줍니다. 고급 자동화 기능에 힘입어 모든 경험 수준의 사용자가 전문가 수준의 결과물을 얻을 수 있습니다.

APT 시료 준비
원자 프로브 단층촬영(APT)은 물질의 원자 분해능 3D 조성 분석 기능을 제공합니다. 집속 이온 빔(FIB) 현미경법은 APT 특성 분석을 위한 고품질, 방향 설정, 위치-특이적인 시료 준비를 위한 필수 기법입니다.

단면 절단
단면 절단은 표면 하부 정보를 파악하여 추가적으로 유용한 정보를 제공해 줍니다. DualBeam 기기는 고품질 단면 절단 작업에 있어 탁월한 집속 이온 빔 컬럼을 제공해 줍니다. 자동화를 통해 시료의 무인 고처리량 처리가 가능합니다.

현장(In Situ) 실험
재결정화, 미립자 성장, 가열, 냉각 및 습윤 과정에서의 위상 변이와 같은 동적 처리의 기본 원리를 이해하는 데 있어서 전자 현미경 검사를 통한 미세 구조 변화에 대한 직접적인 실시간 관찰은 필수적입니다.

멀티스케일 분석
새로운 물질은 보다 큰 시료 맥락을 유지하면서 더 높은 분해능으로 분석해야 합니다. 멀티스케일 분석을 사용하면 X선 microCT, DualBeam, 레이저 PFIB, SEM, TEM 등의 다양한 영상 도구 및 영상 기법의 상관 관계를 분석할 수 있습니다.


