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聚焦離子束掃描電子顯微鏡（Focused Ion Beam-Scanning Electron Microscope,簡稱FIB-SEM）雙束系統(tǒng)是指同時具備聚焦離子束（FIB）和掃描電子顯微鏡（SEM）功能的系統(tǒng)。
系統(tǒng)原理：首先離子源產(chǎn)生離子束被聚光鏡匯聚為極細的聚焦離子束，聚焦離子束通過控制線圈控制對指定的位置進行加工刻蝕；電子源產(chǎn)生電子束被聚光鏡匯聚為極細的聚焦電子束，聚焦電子束通過掃描線圈對樣品進行掃描，獲得各個被加工位置的實時圖像，從而實現(xiàn)對加工過程的實時監(jiān)控。
系統(tǒng)原理：首先離子源產(chǎn)生離子束被聚光鏡匯聚為極細的聚焦離子束，聚焦離子束通過控制線圈控制對指定的位置進行加工刻蝕；電子源產(chǎn)生電子束被聚光鏡匯聚為極細的聚焦電子束，聚焦電子束通過掃描線圈對樣品進行掃描，獲得各個被加工位置的實時圖像，從而實現(xiàn)對加工過程的實時監(jiān)控。
聚焦離子束掃描電子顯微鏡主要功能包括:
①電子束成像，用于定位樣品、獲取微觀結(jié)構(gòu)和監(jiān)測加工過程;
②離子束刻蝕，用于截面觀察和圖形加工;
③氣體沉積，用于圖形加工和樣品制備;
④顯微切割制備微米大小納米厚度的超薄片試樣(厚度小于＜100 nm)，用于后續(xù)的TEM和同步輻射STXM等相關(guān)分析;
⑤顯微切割制備納米尺寸的針尖狀樣品，用于后續(xù)的APT分析，獲取其微量元素和同位素信息;
⑥綜合SEM成像、FIB切割及EDXS化學分析，對試樣進行微納尺度的三維重構(gòu)分析等。
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