AttoMap-310
市场上最高分辨率的XRF
适用于大气/真空环境（用于低原子序数）
获得2023 Microscopy Today Innovation Awards
核心优势：
具备所有AttoMap-200的优点：
❶ 高分辨率实验室microXRF
实现低至数微米 (3-5 µm) 的高分辨率
❷ 亚 ppm 灵敏度
使用Sigray的软件包，令能量可调性达到百万分之一 (ppm) 级别
❸ 能量可调性
利用多达5种不同的入射X射线光谱最大限度地提高效率和灵敏度
此外，AttoMap-310独有的优势包括：
❹ 获得薄样品（如生物样品）的小角度成像和/或消除衍射
AttoMap-310配备测角台，可实现从法线至小角度的入射成像
❺ 轻元素检测
在AttoMap高真空室内对低至痕量级的有机物进行分析
市场上分辨率最高的 XRF 显微镜
微束X射线荧光(microXRF)为成分分析提供出色的灵敏度，其灵敏度通常是基于电子的谱学的1000倍（ppm vs. ppt）。而限制实验室microXRF的主要因素是可实现的束斑尺寸，通常约为 20-50 µm。Sigray AttoMap通过使用Sigray 专利性的X射线聚焦光学器件，实现了数微米 (3-5 µm)的最高空间分辨率。与其他实验室microXRF使用的多毛细管光学透镜相比，这些X射线聚焦光学透镜的效率要高得多，并且得到的光斑尺寸要小得多。
亚 ppm 灵敏度（亚飞克级）
AttoMap在亚飞克的绝对检测限和百万分之一的相对检测限上实现了前所未有的灵敏度。这使得人们能高效地进行微量元素分布的显微观察。该系统的准确性和速度是各先进半导体公司采用 AttoMap来监控涉及痕量级掺杂物的过程的原因。
钴的阶梯测量显示检测下限(LLD)为 0.03埃的等效膜厚度，或约8.75 x 1012 原子/cm2
高效率及高灵敏度下的能量可调性
X射线荧光高度依赖于出射X 射线的能量。荧光截面可以变化几个数量级，如表（已指定某几种元素）中所示。Sigray 的AttoMap-200可通过软件轻松选择多达5种靶材，包括硅基源和金基源等特殊靶材，以确保对多种元素的灵敏度。而其他X射线源仅有一种X 射线靶材，这仅能提升部分材料的灵敏度和效率。
作为X 射线源靶材的几种元素的荧光截面（单位为靶/原子，barns/atom）。
正如您所看到的，荧光截面可能会根据X射线靶材选择不同而变化几个数量级！
下图直观地展示了 X 射线源靶材选择对能量可调性的影响，其中比较了使用钨(W)靶和钼(Mo)靶成像的毒砂样品。
毒砂样品中砷的比较。由于Mo的As荧光截面明显优于W砷的灵敏度显着提高
生物、地质和半导体样品的浅角成像
AttoMap-310的一个关键特性是它集成了测角台，能够实现从法向入射 (90°)至近掠入射（3°）的各种入射角。这提供了诸多优势。对于薄样品（如组织切片或薄膜等），在较浅的X射线入射角下可以极大地改善成像效果，因为 X 射线的相互作用体积增加并且背景显著减少。对于晶体样品（如硅晶圆），可以完全避免衍射峰。
轻元素检测
AttoMap-310可检测低至B的元素，并可对C、O、N等有机物进行痕量级 (<1%)定量测量。这是通过在系统中结合专用的低能检测器和真空腔室来实现的。该真空腔室可实现低于10-4 Torr的真空环境。该系统还可以在大气环境下运行，体现了使用的灵活性。
低Z元素检测，包括硼元素
硅晶圆中不同厚度Ge（2nm、5nm和10nm）的线性度
系统特点
✲ 专利高亮度X射线源，其亮度领先其他microXRF系统中使用的X射线源50倍，并在单个源中可以提供多达5种不同的光谱。
✲ X射线光学透镜与传统多毛细管microXRF系统相比具有优势
✲ 用于可变角度成像的测角台（3至90°）
✲ 真空腔室的真空度可低至<10-4 Torr
✲ 对于矿物学和半导体晶圆图案识别等不同应用领域，都具备灵活且直观的软件操作流程。还有灵活且可定制的交互式笔记本（Jupyter Notebook）以及重量百分比的基本参数分析。
具有专利的多靶超高亮度X射线源
Sigray 的X射线源与X射线光学透镜结合使用时，其亮度领先其他microXRF 系统的光束（光源+光学透镜）50 倍以上。该X射线源通过专利设计来实现这一点，其中多种靶材与金刚石处于最佳热接触状态，而金刚石具有优异的导热性能。金刚石的快速冷却可以使 X 射线源承受更高的功率负载，从而产生强 X 射线束。这种热效益使得更多的材料可以用作 X 射线源靶材，每种材料都会在特定能量产生强特征 X 射线。AttoMap-200光源最多可以定制4种靶材，从而允许软件为您的样品选择最佳的谱。在前面的例子中可以清楚地看到能量可调的效果。
为AttoMap-200 X 射线源最多选择5个元素。上面给出了示例，也可以根据要求提供其他目标（例如 Ag 等）。
X射线透镜：双抛物面反射镜透镜
对于任何 microXRF系统的性能而言，聚焦 X 射线光学透镜的重要性可与 X 射线源相媲美。Sigray 是 X 射线光学透镜的领先制造商，也是唯一能够制造AttoMap系统中使用的X射线光学透镜的制造商。其他microXRF系统通常使用多毛细管光学透镜将 X 射线聚焦到样品上的一个点上。
多毛细管（左）由于色差（X 射线能量较低，光斑尺寸较大），会产生模糊的焦点。
而Sigray 的光学透镜（右）产生单一紧密聚焦的“笔形光束”，没有色差。
测角台
AttoMap-310可以在样品上实现近掠入射。这最大程度地提高了采集探测器和与薄样品作用后的X射线间的立体角，从而大大缩短了采集时间。通过一种正在申请专利的计算机断层扫描X射线荧光成像(CL-XRFI)方法旋转样品，即使在低入射角采集数据时也能实现高分辨率。可变角度采集的另一个好处是可以完全避免晶体材料（例如硅晶圆）的衍射峰。
真空腔体
AttoMap-310封闭在真空腔体中，能够承受低于10-4 Torr的环境。这对于低原子序数元素（如有机污染物）的痕量级（<1%）定量测量至关重要。相较而言，具有较低真空或氦气环境的系统只能检测高浓度的有机材料，因为这些元素的X射线能量较低（例如，碳仅为282 eV）。即使样品和探测器之间存在少量原子，这些能量也会迅速衰减。
软件
AttoMap-310附带一套可扩展且直观的软件。该软件根据感兴趣的应用有着各自的优势：
半导体：自动图样识别可实现晶圆上基于选定方案的高效点分析。
地质学：通过基于人工智能的聚类算法进行矿物学分类，来分割颗粒并根据元素成分识别其矿物学种类。
材料科学和生命科学：通过软件图形界面进行有标准或无标准的基本参数分析，得到重量百分比。Sigray还为对批量标准化测量感兴趣的用户提供了Jupyter Notebook，对Python有一定了解的用户可以轻松进行拓展或修改。
软件功能包括：单文件和多文件分析、谱拟合和去卷积、无标准的基本参数 (fundamental parameter，FP) 定量分析模型工具、使用 FP 模型的相对重量百分比计算、使用机器学习的谱聚类、谱分解、光学和荧光图像叠加和系统的可扩展性。
应用
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矿物学
利用扫描电子显微镜（SEM）进行自动化矿物学分析已成为自然资源勘探和过程监测的主要方法。AttoMap通过提供比SEM-EDS高出1000倍的微量元素成分面分析灵敏度，为基于SEM的矿物学研究提供了强有力的补充。该系统配备直观的软件，能够实现基于人工智能的颗粒分割与矿物鉴定。此外，AttoMap-310在轻元素（如B、C、O、N、P等）的检测灵敏度方面也达到了前所未有的水平。
使用Sigray的AttoMap进行矿物学面扫描分析（左），与AttoMap获取的相关光学图像（右上）以及同一样品的扫描电子显微镜-能谱分析（SEM-EDS）图像。
在地质岩石中面扫描分析了氧（绿色）、磷（红色）、砷（粉红色）、钙（蓝色）和铜（金黄色）的分布。
感谢印度孟买印度理工学院的S.S. Chinnasamy博士提供此数据。
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生命科学与金属组学
AttoMap最初是为生命科学研究而设计的，得到了美国NIH的资助。在生命科学领域的应用包括研究与微量元素（如铁和铜）失调相关的病理状态（例如癌症和威尔逊病）、注射后纳米颗粒药物的分布情况，以及环境中污染物的吸收等。
水蚤（Daphnia）的元素通道研究
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半导体
AttoMap已被多家领先的半导体公司广泛应用于监测掺杂和测试图案上超薄膜。该系统能够在真空环境中对有机污染物及低原子序数（Z）材料（如硼）进行痕量级别的测量。此外，AttoMap的导航软件具备光学模式识别功能，可实现无人管路、基于配方的点采集，从而在测试台上以极高灵敏度分析关键半导体元素残留，如氮化钛（TiN）、锗（Ge）、铝（Al）和氮化钼（Mo2N）。
在AttoMap上测试中的300mm晶圆
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环境/植物学
同步辐射X射线荧光（XRF）技术已成为许多植物科学家研究元素分布的重要工具。这类研究涵盖了金属在光修复过程中的吸收（以恢复环境）、营养物质的吸收，以及具有抗旱性和改善营养成分等优良特性的转基因植物的分析。
超富集幼苗
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工业过程（例如电池制造）中的污染物和杂质
AttoMap是市场上分辨率最高（例如5微米 对 20微米以上）且灵敏度最强的微米XRF设备。这使其能够独特地解析出可能导致严重后果的微米级杂质，例如电池电极中的铁（Fe）杂质。根据《Cell Reports Physical Science》上的研究报道，AttoMap成功应用于定位电池电极中锆（Zr）、铪（Hf）、铬（Cr）、铁（Fe）、铜（Cu）和锌（Zn）等小颗粒。
AttoMap成功地在电池电极中检测到了痕量的Hf、Zr、Cr，以及增加的Fe、Cu和Zn，这些污染物在空间上存在变化。这类污染物对电池性能可能造成严重影响，导致短路或性能退化。
AttoMap-310的技术规格：
| 参数 | 规格 | |
| 整体参数 | 空间分辨率 | 配备高分辨率光学透镜时：低至3-5 μm 配备标准光学透镜时：7-10 μm |
| 检测灵敏度 | 亚 ppm 相对检测灵敏度，可以对痕量元素成像。 绝对灵敏度：皮克 (Picogram) 至飞克 (femtogram)( 决定于元素和检测时间 ) |
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| 可变采集角度范围 | 3°（近掠入射）至90°（法向入射），最小步长0.01° | |
| 光源 | 类型 | Sigray 专利高亮度微聚焦 X 射线源 |
| 靶材 | 最多可选择5种靶材。 可从 Si、Cr、Cu、Rh、W、Mo、Au、Ti、Ag 中选择。 其他可根据要求提供。 |
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| 功率 | 电压 | 50W | 20-45 kVp | |
| X射线聚焦镜 | 类型 | Sigray独有的双抛物面型X射线聚焦透镜 |
| 传输效率 | ~80% | |
| 倍率 | 默认1:1 放大倍率 有可选的聚焦能力更强的聚焦镜（用于达到更高分辨率) |
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| 内壁涂层 | 铂，用于提高光学透镜的收集效率。 | |
| 探测器 | 种类 | 硅漂移探测器(SDD) |
| 能量分辨率 | <129 eV (Mn-Ka) | |
| 尺寸 | 尺寸大小 | 137cm W x 167cm H x 98cm D |
| 样品台移动范围 | 100 x 100 mm（可根据要求升级） | |
| 附加功能 | 其它功能和模块 | 集成式光学显微镜及透射式 X 射线显微镜 |
| 软件 | Sigray Composition (有图形界面的分析工具) Semiconductor Acquisition Jupyter notebooks（可根据要求提供） |
