原位透射冷冻热电样品杆揭秘

自 DENSsolutions 发布其新产品——Arctic 原位冷冻热电样品杆以来，其 5 大特点在同系列产品中备受瞩目：

01 原位冷冻与加热：能够在原位状态下进行冷冻和加热操作。

02 原子级稳定性：具备原子级别的稳定性，确保实验过程的高度稳定性。

03 持续精确控温：能够持续准确地控制温度，提供稳定的实验环境。

04 双倾功能：具备双向倾斜功能，增强了实验的灵活性和多样性

05 控温同时加电：实现了温度控制和电流刺激的同时进行。

接下来将以 Q & A 的形式揭秘原位透射冷冻热电样品杆的性能和特点

Q 1:原位透射冷冻热电样品杆所能到达的最（zui）低温度是多少？

A1: Lighting Arctic 冷冻热电样品杆的最（zui）低温度参数是至少 -160 ℃。取决于不同的电镜品牌和型号，实际能达到的最（zui）低温也有所不同，有时候甚至能到达 -175 ℃。

图 1 : -170 ℃下拍摄的方硼石 FIB 样品 STEM 照片，右上方为傅里叶变换图像

Q 2: 一般需要多久可以降到液氮温度，并稳定成像？

A2: 只需要一个小时就可以降到液氮温度并稳定下来，之后就可以进行稳定的原子级成像。

图 2. 冷冻模式下， Arctic 的降温曲线

Q 3：这个杆子可以在低温下保持多长时间？

A3: 外置杜瓦的默认容量为 500 ml，在无需添加液氮的情况下可以进行至少 4 个小时的原位冷冻实验。实际上，我们也有用户使用更大容量的液氮杜瓦（图 3），当然就可以达到更长的持续时间。

图 3. 帝国理工大学使用更大的液氮杜瓦，可以进行更长时间的冷冻实验

Q 4：这个杆子的 β 角倾转范围是多大？

A4: 和其他样品杆一样，Arctic 冷冻热电样品杆的倾转角取决于电镜类型和极靴类型。对于赛默飞电镜、配备 S-TWIN 极靴时，β 倾角范围至少为 25°。对于日本电子电镜的 HRP 极靴，β 角范围至少为 15°。如果您想了解其他极靴类型的倾转范围，请联系当地的授权代理商。

Q 5：Arctic 冷冻热电样品杆可以适配什么样的样品载具？

A5: 和普通 Lightning 热电杆一样，这款样品杆可以使用我们的加热、热电 Nano-Chip 芯片，进行原位的冷冻、加热、加电实验（图 4）。其中一些芯片在普通 Lightning 样品杆和 Arctic 样品杆之间是可以互相通用的。此外，Arctic 样品杆还可以兼容铜网和半铜网（图 5），这极大地扩展了它的样品适用性。

图 4. 同时适用于 Lightning 和 Arctic 样品杆的 2B4H 芯片

图 5. 安装半铜网的 Arctic 样品杆前端特写

Q 6：Arctic 冷冻热电样品杆有几种工作模式呢？

A6: Arctic 可以兼容三种工作模式模式：冷冻&加电；加热&加电；铜网模式&冷冻

Q 7：可以设置某个中间温度吗？需要多长时间可以将温度稳定下来呢？

A7: 得益于我们的加热控制技术，即使是在冷冻模式，我们也可以使用加热、热电芯片上的微加热器，来局域地、精准地调节样品区温度。借助于顶尖的芯片和加热器设计，我们可以快速到达任意想要的温度，同时又不会由于改变温度引起漂移、失焦，这一切都有助于我们获得原子级的稳定图像。在冷冻模式时，几乎不需要样品稳定即可在某一中间温度获得原子级分辨率。

Q 8：Arctic 冷冻热电杆能加热吗？最高温度能到多少？

A8: 在不连接液氮杜瓦的情况下， Arctic 就相当于一个普通的 Lightning 热电样品杆，可以进行加热、加电实验。普通情况下，最高温度是 800℃，使用专门的芯片则可以到达 1300℃。

Q 9：Arctic 冷冻杆 和 HennyZ 的冷冻杆在各方面都很像，两者是什么关系呢？

A9: HennyZ 是一家由代尔夫特理工大学 Henny Zandbergen 教授创立的公司。该公司致力于为透射电镜用户设计新颖、易用、可靠的样品杆。HennyZ 开发的双倾冷冻热电样品杆（JDCHB-9 型和 FDCHB-6 型）因其设计广受关注。之后，DENSsolutions 收购了 HennyZ 的相关冷冻杆技术，并在此基础上改进优化，最终发布了 Arctic 原位冷冻热电样品杆。目前，HennyZ 公司的相关样品杆已经停止生产和售卖。

图 6. DENS Arctic 样品杆，适配 JEOL TEM

图 7. DENS Arctic 样品杆，适配 TFS TEM