复旦大学高分子系
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2023年2月19日发(作者：)MIRA3热场发射扫描电镜技术文件
仪器型号：MIRA3XMH
2015年
目录
附件一、品牌介绍
附件二、设备用途,突出优势
附件三、技术规格
附件四、环境要求
附件一：聚焦·TESCAN
TESCAN团队:大约165位研发工程师
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TESCAN工厂坐落在捷克共和国布尔诺市，主要研发和生产扫描电子显微镜，
其前身TESLABrno成立于1951年，迄今为止有近六十年的电子显微镜制造经
验，1958年TESLABS242透射电子显微镜在布鲁塞尔世界博览会上获最高荣誉
金牌奖，同年，上海冶金所引进TESLA在国内的第一套透射电子显微镜，至1980
年国内共有TESLA电镜约30套。1991年，在TESLASEM工厂的基础上成立新
公司TESCAN，旗下集合了多位掌握着先进电子显微技术、经验丰富的科学家，
有着三十多年电镜领域工作经验的研发技术工程师，以及高学历的、富有创新
精神的年轻人，1994年TESCAN被授予捷克共和国年度最具创新精神企业的称
号。
目前生产的VEGA系列在世界范围内受到广泛的好评。从2000年至今已有1000
多台VEGA系列的电镜售往世界各地。2003年10月1日起，TESCAN正式进入
中国市场，2004年至今，在中国已销售几百余套，分布于高校、研究院所、公
安、石油和半导体企业。特别是在高校研究领域，目前有多家用户在使用TESCAN
扫描电子显微镜，且使用情况反馈良好，例如清华大学材料系、西安交通大学、
中国地质大学能源学院、天津大学化工学院、南开大学功能高分子材料教育部
重点实验室、复旦大学高分子系、重庆大学、西北工业大学凝固国家重点实验
室、中科院青岛海洋所海洋地质与环境重点实验室、中科院上海生命科学研究
院等。
➢TESCAN公司的前身Tesla公司成立于1951年前
➢TESCAN公司成立于1991年
➢1994年被授予捷克共和国年度最具创新精神企业奖
➢1996年首台PC控制的扫描电镜投入市场
➢1999年VEGASEM系列产品
➢2005年MIRAFESEM系列产品
➢2008年LYRAFIBSEM系列产品
➢2009年VEGAEasyProbe系列产品
➢2012年FERA和TIMA系列产品
➢2013年MAIA超高分辨场发射电镜系列
➢2013年吸收合并法国ORSAY，进一步加强了全球竞争力。
➢2014年全球发布GAIA超高分辨率的FIB-SEM系列
➢2014年全球发布RISE激光拉曼-场发射扫描电镜
➢2014/2015年RISE电镜获得“2014年度分析科学家创新奖”及“PrismAward”
附件二：
设备主要用途
热场发射扫描电镜采用高亮度肖特基电子枪，ZrO/W(100)发射体在加热及外界场致作
用下激发出电子束作为光源，电子束在加速电压的作用下经过三级电磁透镜，在末级透镜
上部扫描线圈的作用下，在试样表面做光栅状扫描，产生各种同试样性质有关的物理信息
（如二次电子，背反射电子），然后加以收集和处理，从而获得表征试样形貌的扫描电子像，
使用户获得表面形貌的特征信息。
MIRA的新一代扫描电子显微镜采用了高分辨率的肖特基电子枪。MIRA为用户提供了
最前沿的技术例如新改良的可以更快采集图像的高性能电子产品，能提供静态和动态图像补
偿或者用户自定义应用内置脚本的超快速扫描系统。而同时MIRA还保持了最佳的性价比。
突出优势
1.独有的三透镜大视野观察（WideFieldOpticsTM）设计，提供了多种工作模
式和显示模式，体现了TESCAN专有中间透镜（IML）光束优化的功能；
独有的中间镜设计（IML），以电磁的方式改变物镜光阑——中间镜的作用
如同“光阑转换器”；取代了机械上的可调物镜光阑，，无需手动操作，避
免了机械上的误差和人为的误操作。
2.加强景深显示模式：任何倍数下，景深可达7mm以上，专门用于观察景深
（高低落差）大的样品，如金属断口、失效分析等；在加强景深模式下，
长度约10mm的螺丝钉上的细节清晰可见下图
3.独一无二的大视野模式
独有的SEM特征，超低放大倍数(低至1x)，且保证图像不失真，可进行测
量。
4.结合了完善的电子光学设计软件的实时电子束追踪（In-FlightBeam
Tracing™）可模拟和进行束斑优化；束流稳定性指标是获取高倍图片、能
谱、EBSD分析最重要的参数。TESCAN采用In-FlightBeamTracing技术
后，可以主动控制电子束光学，束流大小连续可调，可输入预期值,利于微
量分析,同时束斑大小也连续可调，可在输入预期值，利于SEM观察、EBSD
采集、电子束光刻，真正意义上实现了实时优化整个镜筒内部的电子束和
束斑电流，保持最佳成像条件。同时使电子束和束流达到最稳定的状态，
利用能谱及EBSD的精准测量提供保证。TESCAN电镜公司在全球诸多电
镜厂家中唯一将In-FlightBeamTracing技术应用于实体分析仪器中的电镜
厂家。
5.专利—3DBeamTM（三维电子束扫描技术）。独特的3维电子束技术用于
获得实时立体图像。通过仅倾斜电子束的方式(样品台不倾斜)，从不同角度
扫描样品，用户可以拍摄和实时观察样品的立体图象。
跳虫
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Value&ExcellenceinSEMs
三维电子束技术
实时立体成像
6.所有探头标配YAG（铱铝石榴石）材质的闪烁体，其他厂商均为高档选配件。
YAG材质的闪烁体，两个突出优点：
1、信噪比高、反应迅速——扫描速度达到20纳秒/像素；
2、不会老化、无需更换——普通材料（如P47闪烁体）一般寿命在1～2年。
已使用了5年多的YAGETD和其它厂家使用了3年的磷材质ETD做对比。
7.镜筒不需要机械对中结构，完全自动设置包括：电子光路的设置和合轴，
电子光学设置和校准的全自动显微镜设置；
TESCAN扫描电镜可以实现真正意义上的全自动对中，对后期的电镜维护、
校准操作，不需要操作者具备较多经验，降低了维护难度，提高易用性。
8.完善的软件用于SEM控制，图像采集、存档、处理和分析；多用户多语言
操作界面，选配Coral软件，可实现电镜图像与其他设备（金相显微镜、荧
光显微镜、相机、手机等）采集的图像相关联。
9.样品台采用优中心样品台设计，软件上可实现电子束焦距与工作距离联动
技术。独特的横向大开门式设计，放样更加方便自如。稳固、承重能力好
MIRA3XMH可承重8kg样品，便于大块钢铁样品的分析，同时便于用户
配置拉力较大的拉伸台。
10.物镜无外泄磁场
一般的钨灯丝扫描电镜，由于采用半浸没式透镜设计，所以，其物镜均有
外泄磁场，如上图所示。所以，长期以来，观察铁磁样品十分困难，铁磁
粉末也容易污染镜筒。而VEGA3采用了特殊的物镜镜筒材料—双高导磁合
金屏蔽镜筒，防止了磁场的外泄。这一特点是其他厂家的钨灯丝扫描电镜
无法比拟的。
附件三：
高分辨率肖特基场发射扫描电子显微镜的技术规格
MIRA3XMH
（超大型样品室，延长马达驱动样品台，高真空操作）
MIRA3XMH是一款完全由计算机控制的场发射扫描电子显微镜，在高真空模式下操作，
其具有突出的电子光学性能，清晰的数字化图像，成熟、用户界面友好的操作软件等特点。
基于Windows™平台的操作软件提供了简单的电镜操作和图像采集，可以保存标准文件格
式的图片，可以对图像进行管理、处理、和测量，实现了电镜的自动设置和许多其它自动
操作。
最重要的特性：
1.高亮度肖特基电子枪可得到高分辨率/高束流/低噪声的图像；
2.可选配具有超高分辨率的In-Beam二次电子探测器；
3.独有的三透镜大视野观察（WideFieldOpticsTM）设计，提供了多种工作模式和显示模
式，体现了TESCAN专有中间透镜（IML）光束优化的功能；
4.结合了完善的电子光学设计软件的实时电子束追踪技术（In-FlightBeamTracing™）,
可模拟和进行束斑优化，包括直接和连续控制电子束束斑和束流大小；
5.电子束减速模式在低电压下获取优秀的分辨率(选配)；
-Beam背散射电子探测器用于小工作距离的背散射电子成像，甚至可用于铁磁性样品
的成像（选配）；
7.成像速度快；
8.高通量大面积自动化，例如自动颗粒分布和分析；
9.计算机优化、马达驱动的样品台；
10.利于EDX、WDX、EBSD分析的理想几何设计；非扭曲的EBSD模式；
11.由于使用了强力的涡沦分子泵和机械泵，因而可以快速简单得到干净的真空样品室；电
子枪的真空度由离子泵来维持；
12.包括电子光学设置和校准的全自动显微镜设置；
13.完善的软件用于SEM控制，图像采集、存档、处理和分析；多用户多语言操作界面；
14.网络操作和内置的远程控制/诊断是TESCAN的标准配置；
15.独特的3维电子束技术用于获得实时立体图像。
电子光学：
电子枪：高亮度肖特基
分辨率：
高真空模式：二次电子In-Beam二次电子（选配）减速模式（选配）
1.2nm@30kV1.0nm@30kV-
1.5nm@15kV1.2nm@15kV-
2.5nm@3kV2.0nm@3kV1.5nm@3kV
1.8nm@1kV
2.5nm@200V
背散射电子：2.0nm@15kV
In-Beam背散射电子（选配）：2.0nm@15kV
放大倍数@30kV：1×-1,000,000×