终极^®马克斯

传感器面积

Ultim Max具有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，因为它们收集了更多从样品中发出的X射线。

在相同条件下，Ultim最大值为170 mm^2.探测器将收集比传统的10毫米探测器多17倍的数据^2.SDD探测器。因此，可以在同一时间内绘制17倍以上的样本。

使用相同的显微镜条件，在不同的传感器区域收集X射线图。计数率从88000 cps增加到10 mm^2.对于170毫米，为150000Cps^2.. 因此，对于相同的数据质量，贴图分辨率从128x128像素增加到10 mm^2.至512x512像素，170毫米^2.传感器区域，同时显示更多的样本。

低噪声X射线检测

Ultim Max采用了极限电子技术。这些电子设备是由EDS开发用于检测锂的，该技术于2012年首次实现(Burgess等人，2013年)使用X-Max Extreme和新型Ultim Extreme无窗探测器分析锂电池材料。

Extreme Electronics为SDD提供了最低的噪声信号检测和处理。它们确保在大面积Ultim Max探测器易于实现的高计数率下实现卓越的能量分辨率和频谱质量。有一个100毫米的^2.探测器，在20kV电压下，约1nA可产生130000Cps，但在MnKα电压下获得的分辨率通常小于125eV。

从FeS采集的小于1nA、20kV的光谱_2.使用Ultim Max 100。计数率为130000 cps, MnKα测量的分辨率为124.2 eV。

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。

波纹管SEM接口以下为SEM接口

所有Ultim Max探测器都使用与显微镜相连的波纹管接口。这保证了探测器插入和收回期间保持真空完整性。

机动滑梯

所有Ultim Max探测器都包括一个集成的电动滑梯。这意味着可以使用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。

超过400000cps时的定量分析

只有Ultim Max探测器和AZtec Live软件的结合，才能在超过40万cps的情况下提供与低计数率下相同的准确的非标准定量分析结果。

Ultim Max传感器和Extreme电子学提供了精确处理和生产具有计数率无关形状和相对峰值强度的频谱所需的信号的稳定性和保真度。

AZtecLive包括独特的truq技术，需要将频谱自动转换为可靠的定量结果。Tru-Q包括:

• FLS–用于从光谱中去除X射线背景并拟合已识别元素的峰值轮廓的稳健算法，以计算不需要任何用户设置的峰值面积。
• QCAL–确定所有元素峰轮廓的精确位置、分辨率和形状的新的独特方法，使峰面积计算和相对于纯元素的强度（“k比率”）的精度达到新的水平。
• XPP–矩阵校正算法，用于将k比率转换为元素浓度，该算法已被证明可在所有类型的样品上提供更准确的结果
• 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。

根据400000cps和4000cps采集的光谱计算正长石标准的成分。

大于1000000cps时的X射线成像

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。

AZtecLive中使用了亚1秒的映射，用于实时化学图像，帮助样本导航和特征确认。在150000cps下，在短短5秒钟内收集的X射线图提供了感兴趣区域元素组成的详细图片，并提供了用于自动相位分析的足够数据。

从矿物样品中以150000cps速度采集5秒的X射线图

大小真的很重要

最大限度地提高灵敏度需要收集尽可能多的x射线。探测器可以收集的x射线的数量是由它的固体角度决定的，固体角度与传感器面积成正比，并且与传感器与样品之间的距离的平方反比。

Ultim Max采用了新的创新设计，将最大的传感器放置在离样品尽可能近的地方。这意味着立体角比上一代X-Max大2倍^N实现了探测器。

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:

• 通过更快地收集相同的数据来最大化生产率
• 通过在同一时间收集更多数据来最大限度地提高灵敏度
• 通过最小化样品损坏和污染来最大化样品的完整性
• X射线成像时使用近光电流最大化图像质量
• 通过在低加速电压下保持信号最大化纳米分析的空间分辨率

10毫米的示意图^2.和170毫米^2.探测器，表明随着传感器面积的增加，探测器可以收集的X射线数量增加。

传感器无关性能

Ultim Max探测器具有保证的光谱分辨率，该分辨率与传感器尺寸无关。所有标准规格的探测器保证在安装时和用户操作期间在130000 cps的MnKa下达到127eV或更高。两种传感器尺寸达到的典型分辨率均优于125eV。所有传感器也具有优异的光谱分辨率t低能量性能，保证在56eV或更高碳浓度下的分辨率，也在130000cps下测量。无需特殊操作模式即可实现此性能。

这意味着当选择一个Ultim Max探测器时，您不需要接受探测器性能或数据质量的任何损失，当选择一个更大的传感器。因此，选择具有较大传感器的探测器将意味着在不妥协的情况下获得尺寸上的好处。

在相同显微镜条件下收集的Mn光谱分别为100 mm和170 mm^2.传感器。增加传感器面积意味着在不影响探测器分辨率或性能的情况下提高计数率

样品损坏

大多数电子束损伤源于三个方面：电子束对样品的电离、电子感应加热和样品充电。这些损伤机制主要取决于两个因素：电子能量和束流。为了尽量减少试样损坏，必须在每种特定类型试样的电流和电子能量之间实现平衡。

Ultim Max的大尺寸传感器和高灵敏度确保x射线可以在需要的条件下收集，尽量减少样品中的光束损伤。传感器尺寸可达170毫米^2.允许使用比传统10毫米束流小17倍的束流^2.在低得多的电子能量下工作。

在采集10分钟EDS图之前和之后从锂电池电解质标本中收集的电子图像。在5kV时，样品被严重损坏。Ultim Max的高灵敏度允许使用2.5kV的电子能量，损伤显著降低。

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。

TruMap

TruMap提供了样本中元素变化的真实情况。它准确地消除了在数据采集过程中造成X射线图错误的常见人工制品。因此，仅显示元素的真实空间变化，与X射线光谱的变化无关。

在地图上的每个像素处，光谱都会被处理，因此X射线背景会被去除，所有元素的峰值都会被分离。这意味着当光谱中的峰值重叠时，元素信号被正确分离。此外，还消除了由于不同相位的背景强度不同而引起的明显的微量元素变化。

当峰重叠时，例如Mn (MnKα)与Cr (CrKb)存在时，传统x射线测图将显示出显著的误差，因为每个元素在一个能量窗口内的所有x射线计数都被合并在一起。

在这个样本中，Mn和Cr的图看起来是相同的，然而这是由于Cr信号的优势。TruMap分离MnK和CrK，显示真实的底层Mn变化而不改变真实Cr变化。

强调真实的化学变化

使用SDD探测器以每秒100次或数百万次的速度收集的x射线地图，通常会显示出大量精细的低强度细节。这种细节更多的是由于x射线背景强度的变化而不是实际元素的变化。

X射线背景强度与相位的平均原子序数有关。相位越重，它发射的背景X射线就越多。因此，氧化物基质中的金颗粒在颗粒存在的地方似乎比周围基质中的金颗粒具有更高的元素强度。该样品的高计数率X射线图将显示周期表中每种元素的明显变化，这是由于相位具有显著不同的平均原子序数。

因此，为了精确绘制低强度信号，必须去除背景信号。TruMap使用Tru-Q FLS技术，这意味着自动删除背景，而无需为每个阶段建模背景。这允许确定次要元素的实际变化。

在相同条件下，Au, Fe, SiO的x射线谱图被收集_2.和BN。由于不同材料的背景强度不同，用于计算Ti贴图（红色）的能量窗口中的强度差异很大。

样品中微量Ti的X射线图。尽管该样品中没有与Ti重叠的元素，但TruMap显示传统X射线图中存在显著误差，这是由Cr/Fe颗粒与周围氧化物基质之间的背景强度变化引起的。

绘制低浓度地图

Ultim Max和AZtecLive的结合提供了映射微小元素变化的独特功能。Ultim Max足够灵敏，能够快速提供足够的计数，以达到足够的精度，以在0.1wt%的水平上进行图像更改。TruMap可自动准确地消除峰值重叠和背景强度引起的变化。

该样品中Mn和Ti的TRUMAP显示了WDS确认的次要元素的真实变化。Mn在0和0.3wt%之间以及Ti在0和0.1wt%之间的变化清晰可见。

轻元素分析

对于X射线能量小于1keV的轻元素，无论该窗口的材料属性如何，计数率都会因X射线窗口的存在而降低。Ultim Max传感器尺寸更大，可确保采集更多样品中产生的低能X射线。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灵敏度。

Ultim Extreme采用无窗口操作，可将光元件灵敏度提高8倍。

低千伏分析

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.当你将电子着陆能量从5kV降低到3.5 kV时，可以实现一致的计数率。

对于体积样品的最终空间分辨率，Ultim极限允许在1.5kV及以下电子能量下实现实际计数率。

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。