Membuat FE-SEM Baharu dengan Prestasi dan Kebolehgunaan yang Belum Pernah berlaku sebelum ini!

Pembangunan FE-SEM baharu dengan prestasi dan kebolehgunaan yang tidak pernah berlaku sebelum ini dinamakan JSM-7900F, yang mencerminkan prospek masa depan JEOL, bermula dengan satu teori kawalan tertentu.

Teori Kawalan Luar Biasa

"Ini bagus!"

Pada tahun 2011, Takehiko Shinzawa (Pengurus Kumpulan, Jabatan R&D, Unit Perniagaan SM) gembira dengan kertas sepanjang 30 muka surat, memperkenalkan teori kawalan di tangannya.
Mana-mana orang luar tidak dapat memahami maksud angka dan formula yang ditulis dalam kertas itu. Pakar dalam pengimbasan mikroskop elektron (SEM), bagaimanapun, memahami dengan jelas inovasi yang diwakili di dalamnya.

SEM adalah salah satu jenis mikroskop elektron, yang mampu untuk menggambar spesimen pada pembesaran x10 hingga x1,000,000. SEM memfokuskan pancaran elektron ke satu titik pada permukaan spesimen melalui kanta elektron, yang berfungsi seperti kanta pembesar memfokuskan cahaya matahari pada satu tempat. Rasuk elektron terfokus bertindak sebagai probe yang mengesan permukaan dan elektron sekunder yang menarik sebagai isyarat, menunjukkan struktur mikro topografi pada permukaan spesimen. FE-SEM dilengkapi dengan senapang elektron pelepasan medan (FE), yang sepadan dengan sumber cahaya untuk mikroskop optik, boleh menghasilkan pancaran yang lebih sempit daripada SEM umum dan membolehkan pengimejan pada pembesaran tinggi.

JEOL telah aktif dalam pasaran FE-SEM sejak 1977. Resolusi tinggi sangat berkesan dalam pengimejan permukaan spesimen pada skala mikro dan terlibat secara meluas dalam pelbagai aplikasi, termasuk penyelidikan asas dalam bahan, biologi, makanan dan kawalan kualiti semikonduktor.
Oleh itu, FE-SEM perlu dibangunkan sedemikian rupa sehingga skop aplikasinya diperluaskan. Sebagai contoh, mereka dijangka sama ada untuk menghantar arus kuar tinggi secara berterusan untuk sesetengah aplikasi atau menjana diameter rasuk elektron minimum dengan arus kuar kecil untuk yang lain. Dalam erti kata lain, SEM mesti boleh berfungsi sebagai pelari maraton atau pelari pecut bergantung pada keperluan penggunaan.
Untuk mempunyai diameter rasuk elektron yang optimum di bawah pelbagai keadaan penyinaran rasuk elektron untuk tujuan yang berbeza, komponen instrumen SEM mesti dioptimumkan, yang memerlukan pengetahuan penuh tentang mekanisme instrumen.
Walaupun JEOL menyediakan latihan tentang operasi produk semasa penghantaran serta bengkel berkala, pengguna sering mendakwa bahawa mereka menghadapi kesukaran dalam menggunakan instrumen dengan kapasiti sepenuhnya.
Oleh itu, telah menjadi tanggapan umum global bahawa FE-SEM menyediakan resolusi tinggi tetapi tidak mudah digunakan, tanpa mengira pengeluar.

"Kami telah menjadi peneraju global dalam resolusi FE-SEM. Walau bagaimanapun, resolusi unggul tidak pernah menjadi matlamat utama pembangunan produk JEOL. Sebagai langkah seterusnya, kami berusaha untuk memberikan keselesaan kepada pengguna dalam mendapatkan maklumat yang diharapkan oleh mereka. Ini adalah bukan sahaja apa yang saya fikirkan tetapi apa yang setiap rakan sekerja dalam syarikat itu mahukan," kata Shinzawa.

"Mana-mana kaedah kawalan yang ada pada masa itu tidak cukup canggih untuk membuat SEM yang sangat canggih. Untuk membawa SEM yang ideal menjadi realiti, kami perlu mentakrifkan semula ciri instrumen daripada helaian kertas kosong dan menjalankan semakan asas kedua-dua perkakasan dan konfigurasi perisian."
Oleh itu, Shinzawa meminta bawahannya yang dipercayai, Uno, seorang pakar dalam pengiraan teori, untuk mencipta "yang benar-benar baru" daripada kaedah kawalan sedia ada. Teori kawalan baharu ialah apa yang disusun oleh Uno sebagai tindak balas kepada permintaan dalam tempoh sesingkat 4 bulan.

Perkembangan Terdahulu

Bukan Shinzawa seorang sahaja yang teruja dengan kemungkinan besar ini. Lima ahli pasukan yang telah bekerja dengan Shinzawa juga mengakui kemungkinan itu dan serius ingin memulakan pembangunan.
Walau bagaimanapun, Shinzawa mempunyai kebimbangan. Beliau menganggap risiko dalam pembangunan bermula daripada keadaan bersih sepenuhnya, iaitu, ia akan menyebabkan pembaziran masa yang besar dalam menerangkan teori kawalan dan keberkesanannya di samping mendapat sokongan dan kelulusan untuk pembangunan. Penangguhan permulaan pembangunan mungkin tidak memenuhi keperluan untuk kelajuan hari ini. Walau bagaimanapun, dia menganggap bahawa dia boleh mendapat sokongan lebih cepat dengan melaksanakan dan menunjukkan teori kawalan terlebih dahulu; oleh itu, beliau memutuskan untuk memulakan pembangunan atas tanggungjawabnya sendiri.

Ahli pasukan telah melakukan yang terbaik dalam bidang masing-masing. Walau bagaimanapun, tiada seorang pun daripada mereka mungkin telah memahami sepenuhnya imej instrumen akhir yang akan dibangunkan, yang berdasarkan hasil penyepaduan usaha mereka dalam setiap bidang.
Dia menoleh ke belakang, "Setiap jurutera pembangunan mempunyai imej FE-SEM baharu. Walau bagaimanapun, mereka bekerja pada bahagian tertentu dari keseluruhan instrumen dan hampir tidak dapat memahami keseluruhan atau gambaran besar. Saya percaya bahawa jurutera profesional secara semula jadi harus menumpukan perhatian kepada melaksanakan prestasi terbaik mereka dalam bidang masing-masing. Walau bagaimanapun, FE-SEM terpaksa dilengkapkan dengan menyepadukan hasil kerja mereka. Sebarang situasi di mana hasil tidak sepadan mesti dielakkan. Oleh itu, adalah penting untuk mempunyai konsep pembangunan dikongsi dengan setiap ahli."