원소 분석 및 보고에 대한 원활한 표면 이미징으로 새로운 SEM 개발

2017년 500월, JEOL은 최신 SEM(주사전자현미경)인 JSM-IT500HR을 출시했습니다. 새로운 JSM-IT100,000HR은 최대 500배의 실제 배율을 제공하고 에너지 분산형 X선 분광계(EDS)를 시스템과 통합합니다. 이 차세대 SEM을 사용하면 표면 이미징, 원소 분석, 보고서 작성과 같은 다양한 애플리케이션의 작업을 원활하게 수행할 수 있습니다. 다음 SEM 개발 비하인드 스토리에서는 JSM-ITXNUMXHR 출시를 가능하게 한 "논스톱" 추진력과 열정을 가진 개발 팀원을 소개합니다.

원소 분석 및 보고에 대한 원활한 표면 이미징으로 새로운 SEM 개발

개발 시간 단축의 과제

2014년 80월, JEOL Technics Techniques는 사용자 요구와 시장 동향에 대응하여 모든 유형의 사용자를 수용할 수 있는 새로운 다목적 SEM을 설계 및 구축하도록 할당된 엔지니어 및 개발자 팀을 구성했습니다. 새로운 SEM은 사용자에게 매우 높은 배율로 표본을 볼 수 있는 기능을 제공하고 원활한 원소 분석을 위해 EDS를 통합하는 내장 기능을 포함합니다. 개발 팀은 두 가지 주요 기술 과제에 직면했습니다. 첫 번째는 모든 배율에서 대상 사이트의 선명한 이미지를 얻을 수 있는 기능을 실현하는 것이었습니다. 두 번째는 원소 분석의 핵심 기능인 EDS를 SEM 시스템과 통합하여 분석을 간소화하는 것이었습니다. 이 후자의 문제는 원소 분석 기능의 사용률이 높기 때문에 중요했습니다. 실제로 사용자의 XNUMX%는 표면 이미징뿐만 아니라 미세 영역 서브미크론 구조 및 이물질에 대한 원소 분석에 SEM을 사용한다고 보고합니다. EDS 시스템은 일반적으로 EDS 제조업체에서 별도로 구입한 다음 SEM 기기에 외부 부착물로 부착됩니다. 그러나 JEOL은 SEM과 EDS 시스템을 모두 생산하는 유일한 제조업체이기 때문에 관찰 모드와 분석 기능을 통합하는 아이디어는 회사의 자연스러운 파생물처럼 보였습니다.

아마도 팀의 가장 큰 도전은 완료 기한이었을 것입니다. 그들은 XNUMX년을 보냈습니다. 전테크닉스 사장은 “다변화되는 니즈와 빠르게 변화하는 시장에 즉각적으로 대응해야 한다”고 시급성을 강조했다.

팀원들은 이 목표가 불가능하다고 생각했지만 팀 리더인 Yusuke Ishida는 긴급성을 이해하고 인식했습니다. Ishida는 수년 동안 기기 유지 관리 및 서비스 담당자로 고객과 직접 협력했으며 종종 SEM을 개선해야 한다는 피드백을 받았습니다. 그는 이 프로젝트를 회사에 좋은 기회로 여겼습니다.
Ishida와 그의 팀원들은 프로젝트 작업을 시작했습니다. 그들은 SEM에 대한 사양과 이를 위한 개발 방법을 고려했습니다.
팀은 SEM 장비의 사용성을 개선하는 데 동의했지만 각자의 역할이 다르기 때문에 서로 다른 관심사를 가지고 있었습니다. 예를 들어 “무엇보다 배율이 충분히 높아야 한다”는 말이 있었다. 또 다른 사람은 "먼저 사용자 인터페이스를 개선하는 것이 더 좋을 것"이라고 주장했습니다. 논의하는 동안 Ishida는 사용성 목표와 실행 가능한 사양에 초점을 맞추면서 열린 마음을 유지할 것입니다.

자동변속기 슈퍼카

또 다른 개발 팀원이자 전자 광학 시스템 설계 전문가인 Ryouta Mishima는 다음과 같은 중요한 통찰력을 공유했습니다.
실제로 그는 SEM 사용자가 분석을 위해 이미지와 데이터를 원한다고 주장했습니다. 그들은 시스템을 최대한 활용하는 데 관심이 없습니다. 그것이 사실이라면 최고 품질의 성능을 얻을 수 없더라도 수동 작업을 최소화할 수 있는 방법이 있어야 합니다. 섬세한 광학 시스템을 다루는 것은 고급 제어 기술과 스키마를 사용하여 쉽고 간단하게 만들 수 있습니다. “자동 조정 버튼으로 모든 문제를 해결할 수 있습니다. 우리는 자동변속기 슈퍼카를 만들 수 있었지만 수동변속기 슈퍼카만 만들었습니다.”라고 Mishima가 말했습니다.

프로젝트가 잘 진행되는 동안 팀은 개발의 마지막 XNUMX개월 동안 예상치 못한 문제에 직면했습니다. 고전압 탱크인 SEM의 전원을 교체해야 했습니다. 당시에는 XNUMX개의 탱크가 있었지만 어떤 탱크를 선택해야 하는지에 대해서는 개발팀이 엇갈렸다. 탱크마다 제어하는 ​​방법이 다릅니다. 두 탱크의 전기 회로와 하드웨어는 상당한 재작업이 필요했습니다. 출시일까지 XNUMX개월밖에 남지 않았기 때문에 설계자들은 탱크에 대한 최종 결정을 기다려야 하는 경우 제어 회로를 설계할 충분한 시간이 없었습니다. 모두들 앞으로 어떻게 해야 할지 난감해졌습니다. 조용한 펌웨어 개발을 담당하고 있는 Hirofumi Kuwahara는 "그래서 두 시나리오 모두에서 작동하는 펌웨어를 만든다면 문제가 없을 것입니다."라고 말했습니다. 그 말로 Kuwahara는 그렇게 하기 시작했습니다. XNUMX개월 이내에 두 탱크 모두를 수용할 수 있는 펌웨어를 완성했습니다. 제품 출시 일정을 맞추겠다는 강한 의지가 있었기에 가능했던 Kuwahara의 의욕적인 작업은 SEM 하드웨어를 프로젝트 시작 XNUMX주년.