◯ 전계방사형 주사전자현미경(Field Emission Scanning Electron Microscope System) 장비는 일반 광학현미경으로 관측이 어려운 시료의 미세영역을 고배율로 확대하여 표면구조 및 형태를 확인할 수 있어 다양한 분야의 재료 및 제품에 대한 안전인증과 산업체의 제품관리 향상에 도움을 주는 필수적인 장비임.

◯ 특히, 이 장비는 영유아 섬유 제품 및 어린이제품의 표면 및 유해성분 분석을 위하여 시편을 규격에 맞게 준비한 후, 전자총에서 방출된 전자빔을 집속시켜 시편표면의 관찰영역에 조사할 때 발생되는 각종 정보들을 검출기를 이용하여 영상으로 표시하는 장비임.

1. 전자광학

1) 전자총 : High brightness schottky emitter

2) 분해능 : 1.0 nm at 30 kV 

3.5 nm at 1 kV 

3) 배율 : 2x – 1,000,000x 

4) 전자빔 에너지 : 200 eV to 30 keV 

5) 프로브 전류 : 400 nA

6) 전자광학 작업 모드 

(1) 필드 (Wide Field) : 초저배율 이미징 또는 초대형 시야를 통해 관찰하는 모드

(2) 분해능 (Resolution) : 초고 분해능 모드

(3) 피사계 심도 (Depth) : 초점깊이를 향상시키기 위한 고분해능모드

(4) 오버뷰 (Overview) : 넓은 영역에서도 왜곡 되지 않고 보이는 디스플레이모드

2. 진공 펌프 시스템

1) 챔버 진공 : 고진공 모드 < 9 x 10-3 Pa

저진공 모드 30 ± 10 Pa           

2) 시편 교체 후 메인 챔버 진공 도달 시간 : 3분 이내

3) 챔버 서스펜션: 통합 공압 서스펜션

3. 시편 스테이지

1) 유형 : Compucentric, 전 자동

2) 이동 : X = 80 mm 

Y = 60 mm 

Z = 50 mm 

Rotation = 360°연속

Tilt = –80° to +80

4. 이차전자 검출기(Secondary electron detector)

1) 이차전자 검출기(E-T Detector): 2차 전자 시그널을 검출하여 샘플의 표면 형상 관찰

2) In-beam SE Detector: 컬럼 내부 이차전자 검출기로 고배율 관찰

3) chamber view (IR) camera: SEM 스캐닝시 Live Image 관찰

4) probe Current Measurement: 빔 전류 측정

5. 영상 출력 장치: 모든 현미경 조작은 마우스 및 트랙볼을 통하여 조작

1) Computer : Windows 10 Pro 64-bit or better

2) 이미지 디스플레이 : 32“ LCD Full HD or better

3) 이미지 사이즈 : 16 k x 16 k pixels

4) 자동화된 SEM 방출시작

5) 스팟 사이즈 및 빔 전류를 자동으로 최적화는 In-Flight Beam Tracing 작동거리(초점) & 비점수차 조절

6) 명암 & 밝기 조절

7) 주사 속도를 신호와 소음에 따라 최적화

8) 완벽한 컬럼 센터링

9) 진공 컨트롤 및 자동 자가 진단

10) 분석 & 측정

11) 3D 충돌 모델 : 챔버 내부 및 검출기를 3D 랜더링을 통해 구현. 시료가 폴피스나 검출기에 부딪히는 것을 사전에 방지 가능

12) 싱글, 듀얼, 쿼드 또는 헥사 라이브 이미지 디스플레이

13) 시료를 관찰한 정보를 ( 배율, 초점, WD 기타 등 ) 전자현미경에 set-up 하여 추후 같은 전자현미경 조건으로 비슷한 시료 관찰 및 저장

14) 다이내믹 포커스: 스테이지를 Tilt 하였을 경우, 시료 중심 부위에서 상하상의 초점이 틀어지고 상의 왜곡이 발생하는 것을 전자적으로 조절하여 시료의 정상적인 이미지처럼 관찰

15) DCFA : 전자빔으로 인한 이미지 드리프트 현상을 보정