Grabador y Limpiador de Plasma SPI Plasma-Prep™ II

Grabe, limpie y calcine usando química de plasma seco a través de un reactor isotrópico de cámara.

El Plasma-Prep II de SPI, un grabador compacto de mesa, que también sirve como un limpiador y calcinador de plasma, usa química seca de plasma para revelar detalles ocultos de muestras que se observan en microscopía SEM y TEM. El proceso de grabado, a temperatura ambiente, trabaja de forma selectiva y delicada, y es idóneo para el trabajo en el laboratorio de microscopía electrónica incluyendo trabajos de Ciencias de la vida, Ciencia de materiales, Electrónica, AEM, análisis de fallas y microscopía electrónica en general, incluyendo la preparación de muestras para asbestos*. En adición, es ampliamente usado para limpiar portaobjetos tanto de vidrio como de cuarzo, asi como para la limpieza de celdas de transmisión para diversas aplicaciones espectroscópicas.

(*Cumple con los procedimientos AHERA y Yamate para preparación de muestras de asbestos para TEM.)

Definiciones:
Queremos asegurar una unificación en términos, mismos que en microscopía no siempre suele darse. Cuando se hace referencia al término "calcinar" (o "ashing" en Inglés), normalmente se habla del proceso de grabado extremo, es decir, que la muestra queda totalmente removida de materiales extraños. Tomemos como ejemplo una muestra de carbón. Si este es "calcinado", todo el material orgánico se ha removido y todo lo que queda son elementos inorgánicos. Este proceso se lleva a cabo a 100 watts con el Plasma Prep II en su configuración estándar.

Si la muestra solamente va a ser "grabada", usualmente nos referimos a la remoción de las capas superiores de una muestra. No nos estamos refiriendo únicamente a nanocapas o monocapas adsorbidas, sino que nos referimos a una porción considerable de material que es el removido. Por ejemplo, si hay contaminación orgánica considerable sobre una superficie metálica y quiere limpiarla, eso es "grabar". Si estamos removiendo una capa de cristal depositado por pasivación en un material electrónico, también se considera un grabado, ya que tal capa se está retirando. Esto no debe ser confundico con la limpieza de plasma. El "grabado" es normalmente efectuado con una configuración estándar Plasma Prep II operando a 100 watts.

La Limpieza por plasma implica mover las capas atómicas superiores de una superficie. La cantidad removida, aún vista bajo el microscopio FESEM de mayor resolución en el mundo, no puede ser detectada. Pero es esta eliminación de la contaminación exterior presente de muchas muestras la que contribuye a una gran cantidad de interferencias, como las que se podrían encontrar en muestras metalúrgicas muy pulidas. El material al que nos referimos en esta sección no está fuertemente adherido a las superficies de muestras, sino que más bien se piensa que tiene una unión mucho más débil que puede romperse con un plasma con una potencia de 10 watts. Y en muchos casos, si se utilizase una potencia de 100 watts, se podría considerar la posibilidad de una alteración de muestra; por ejemplo, si se hace un "grabado" con oxígeno se podría alterar la muestra (es decir, remover precipitados de carbón), y si se emplea Argón para remover óxidos metálicos, se podría llegar a grabar la misma muestra metálica. Pero si el oxígeno o el argón se usaran en un plasma de 10 watts, hay suficiente energía para interactuar con la superficie y remover los contaminantes sin "grabar" o atacar la superficie subyacente.

Sabemos que hay colegas en nuestro campo que utilizan estos términos de forma indistinta. No obstante, esto no es así, y cada término se refiere a un proceso bien definido. Y por lo anterior, hacemos lo posible porque haya claridad en estos conceptos de tal forma que nuestros clientes adquieran el sistema que sea el adecuado para ellos y que preserve la integridad de sus muestras. Si está interesado en adquirir el Plasma Prep II configurad para una operación de 10 watts , no hay variación en el precio, solamente indíque expresamente en us orden que requiere la configuración de 10 wattos para limpieza por plasma. Recuerde que esto es para aplicaciones SEM y no debe confundirse con la aplicación TEM para limpieza por plasma..

¿Qué es lo que puede "grabarse"?
La química del plasma el lo que determina el tipo de muestras que pueden ser "grabadas". Por ejemplo, cualquier material carbonáceo, incluyendo el diamante, puede grabarso con oxígeno puro. Algunos óxidos de metal pueden grabarse con argón. Capas de pasivación tales como el SiO₂ o Si₃N₄ pueden retirarse solamente con CF₄ o 90% CF₄/10% O₂. El Silicio puede grabarse con SiF₄. El Aluminio puede grabarse con BCl₃.

Como se indicó anteriormente, el Plasma Prep II de SPI es también ampliamente usado para remover residuos orgánicos y / o contaminantes de superficies no planas que puedan quedar atrapadas en áreas de difícil acceso, por ejemplo, en artículos para prótesis que no sean poliméricos. Un tratamiento rápido con oxígeno, por ejemplo, removerá estos residuos u otras capas de material carbonáceo y habrá una inmediata mejoría en humectación y adhesión.

Elimina la necesidad de trabajar con altas temperaturas y químicos húmedos.
Mejora la humectación de las superficies y "acondiciona" rejillas para TEM.
Remueve resíduos fotoresistentes.
Remueve resíduos orgánicoso y "acondiciona" superficies como las de eqipos para prótesis.
No altera o contamina la muestra para análisis Auger o de superficies..
No disuelve productos de corrosión, como ocurre cuando se emplea HF.
Mantiene el detalle de estructuras finas.
Nuevas y emocionantes aplicaciones para investigación en Ciencias de la Vida.

Características Especiales del Grabador por Plasma SPI Plasma Prep II:

Válvula controladora del sangrado de venteo: - Permite al operador controlar con precisión la cantidad de flujo de aire cuando la cámara se está ventilando; previene una entrada brusca de aire que puede alterar fibras de muestras y posiblemente hacer una contaminación cruzada entre diferentes muestras en una cámara. La válvula está dentro del gabinete para no manipular el sangrado.
Operación a baja temperatura: - Ideal para muestras voluminosas; "incinera" orgánicos sin destruir estructuras finas del especímen.
Circuitos y Chasis robustos: - Aseguran un desempeño consistente a altos voltajes y salidas por periodos largos de tiempo. ¡En nuestro laboratorio de Microscopía Electrónica, utilizamos Plasma-Preps constantemente!.
Diseño Compacto y eficiente: - Tamaño pequeño, pero con suficiente espacio para trabajar muestras en lotes. Dimensiones 10-1/2" (26.7cm)Alto x 14-3/4" (37.5cm) Largo x 12" (30.5cm)Ancho; la cámara mide 4" (10.15) en diámetro interno, 6" (15.25cm) profundidad. Peso: 32 lbs (14.5kg).
Monitor RF Monitor/Alarmas de seguridad: - Una alarma audible indica cuando la impedancia del amplificador RF no corresponde a la del reactor. Si esta situación no es corregida, entonces el generador automáticamente cambia a modo de pulsos para prevenir el sobrecalentamiento de los tubos RF.
Interruptor de seguridad: - Corta automáticamente el campo RF para una observación segura de la muestra.
Limpieza por plasma a muy baja potencia.
Cámara de cuarzo disponible como accesorio opcional para el trabaco con gases reactivos de Flúor (e.g. CF₄) que pueden "grabar" vidrio oridnario y lo vuelven mate.

Comparación entre unidades:
Muchas organizaciones globales necesitan estandarización de pruebas en sus laboratorios de tal suerte que los resultados obtenidos en un pais puedan ser comparados con suficiente confiabilidad en otros lugares. Además, laboratorios con un alto volumen de muestras pueden necesitar más de un equipo. En estas condiciones, el Plasma Prep II es capaz de cubrir las más exigentes expectativas de los usuarios.

Nota Especial:
Tome en cuenta que el Plasma Prep II de SPI se ha fabricado con materiales que son totalmente compatibles con CF₄. Este no es el caso de muchas otras unidades en el mercado que son solamente compatibles con oxígeno, nitrógeno y argón. Esta es una ventaja extremadamente valiosa cuando se utiliza el equipo en laboratoiros de análisis de fallas. Usuarios de las áreas de Ciencias de la Vida en ocasiones desean literalmente "rebanar" la superficie de un portaobjetos, y sin un sistema compatible con CF₄ esto simplemente no podría ser posible.

Aplicaciones para SEM:


A)Circuito con pasivación de cristal (antes);	B)tras CF₄ 1hr.	C)Estatocisto tratado durante 3 min. usando O₂.

Aplicaciones para TEM:

Sección delgada de bacteria inmersa en SPI Chem Low Acid GMA para TEM grabada a baja temperatura Imagen con mayor aumento e información complementaria.

La operación es sencilla...
Inserte el espécimen dentro de la cámara de reacción utilizando el transportador de muestras. Aplique el gas reactivo y reduzca la presión a 200um; aplique la potencia RF (13.56MHz) a la atmósfera de la cámara. Esto excita las moléculas de gas a un estado elevado de plasma reactivo. Suavemente, reacciones a baja temperatura como la oxidación de orgánicos utilizando oxígeno o la remoción de cristal por Tetrafluoruro de Carbono ocurre sin dañar el resto de la muestra. Se nos pregunta frecuentemente sobre la pureza de los gases que se emplean durante el grabado. Para muchos usuarios, el grado técnico más económico de gas suele ser suficiente, tanto para el oxígeno como para los compuestos reactivos de flúor, pero cuando no se quiere tener residuos en el sustrato final, se recomienda el uso de gases de alta pureza (grado para investigación). Para el usuario promedio, no suele haber diferencias sustanciales entre el uso de uno u otro tipo de gas en lo que a pureza se refiere.

Otras aplicaciones:
Muchas aplicaciones importantes para el Plasma Prep II se encuentran fuera del laboratorio de microscopia y suele ser que el Plasma Prep II se emplee para activar superficies ya sea para la promoción de la adhesión u otros propósitos. Un ejemplo novedoso es el uso del Plasma Prep II en simulación de condiciones espaciales y para simular cómo los materiales se comportarían en el espacio.

Si bien la unidad se envía esencialmente lista para usarse, hay algunos accesorios que se pueden adqirir separadamente.

	SPI #	Unidad
Plasma-Prep II (110 V)	11005-AB	$5500.00
Plasma-Prep II (220 V)	11005-AX	$ 8500.00

Plasma-Prep II con cámara de cuarzo (110 V)	11005Q-AB	$ 11215.48
Plasma-Prep II con cámara de cuarzo (220 V)	11005Q-AX	$11417.98

Accesorios opcionales:
Manómetro de vacío: Permite una predicción puntual del tiempo de grabado
110v	11019-AB	$978.73
220v	11019-AX	$ 1034.65
Bomba de Vacío Leibold	10405-AB	$4325.00

Mensaje Especial de Seguridad: Recomendamos la bomba Leybold Modelo D4B 2.8 pies cúbicos/min. cargada con fluido para bomba Fomblin, SPI # 10405-AB. La bomba Leybold Modelo D2.5E 2.1 pies cúbicos/min, SPI # 10404-AB, tiene una capacidad de bombeo adecuada, pero no se surte con fluido Fomblin.

Revise la lista de Refacciones para el Plasma Prep II de SPI.

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