三维原子探针（APT）_材料三维成像
简介
原理：样品制备为极细针状（尖端曲率半径约50–100 nm），安装于超高真空（10⁻¹⁰ mbar级）分析室中，样品处于低温（30–80 K）状态，针尖施加高直流电压（约2–15 kV），使针尖表面原子处于场蒸发临界状态。在纳秒级脉冲激光或高压脉冲的触发下，针尖表面原子逐个电离并蒸发为离子，经飞行时间质量分析器测定质荷比（m/z）以识别元素种类；同时，位置敏感探测器记录每个离子在针尖表面的二维投影位置（x,y），结合离子蒸发的先后顺序换算深度（z），逐层剥离重构出样品内部数百万至上千万个原子的三维空间坐标和元素种类，实现原子级分辨率的材料三维成像。
分析对象：导电材料，包括金属与合金（钢、铝合金、镍基高温合金、钛合金、铜合金等）、半导体（硅、锗、III-V族化合物）、陶瓷材料、导电氧化物、金属间化合物、纳米颗粒及多层膜结构等。绝缘体材料需镀导电层或掺杂处理后方可制备。
应用领域：材料科学（析出相/团簇/偏析/界面三维原子尺度表征、溶质原子分布统计）；金属结构材料（高温合金中γ'相强化机制、钢中碳化物析出行为、辐照损伤缺陷演化）；半导体与微电子（掺杂原子分布、量子点/量子阱结构、失效分析）；纳米材料（纳米线、纳米颗粒成分与界面结构）；地球与行星科学（陨石及矿物中微量元素纳米尺度分布）；核材料（中子辐照诱导的溶质偏析与空洞形成）。
常见问题
1、
FIB可以做什么？
（1）FIB-SEM:FIB制备微米级样品截面，进行SEM和能谱测试。样品尺度要求2-30μm，通常切样面直径不超过10μm。
（2）FIB-TEM:FIB制备满足透射电镜的 TEM截面样品。样品包括：薄膜、块体样品，微米级颗粒。样品种类：陶瓷、金属等。
2、
FIB制样可能引入的杂质？
W、C、Ga，其中W、C是为了保护减薄区域，Ga是离子源。如果样品不导电可能喷Au或者喷Pt，从而引入这两种元素。
3、
APT可以做什么？
可以进行进行三维映射和化学成分精确测量（化学敏感度约为20 ppm，物质的量浓度）的材料分析。
4、
APT的制样过程？
以下是改写内容：
1. 聚焦离子束（FIB）的主要应用
（1）FIB-SEM：利用FIB制备微米级样品截面，用于扫描电子显微镜（SEM）成像及能谱（EDS）分析。样品尺度要求在2-30 μm之间，切样面的直径通常不超过10 μm。
（2）FIB-TEM：制备符合透射电子显微镜（TEM）观察要求的截面薄片样品。适用样品类型包括薄膜、块体材料及微米级颗粒，涵盖陶瓷、金属等多种材质。
2. FIB制样过程中可能引入的杂质元素
在FIB制样过程中，可能会引入钨（W）、碳（C）和镓（Ga）等元素。其中，W和C通常用于保护待减薄区域，Ga则源自离子源。对于不导电的样品，在制样前可能需要喷镀金（Au）或铂（Pt）以提高导电性，从而可能引入相应的元素。
3. 三维原子探针（APT）的分析能力
APT可实现材料的三维原子映射及化学成分的精确定量测量，其化学敏感度约为20 ppm（物质的量浓度）。
4. APT的制样过程
关于APT的具体制样流程，请联系技术团队获取详细的指导说明。