概述：

三維原子探針顯微術（3DAP），也稱為原子探針斷層分析術（APT），是一種具有原子級空間分辨率的測量和分析方法?；?/span>“場蒸發(fā)”原理，三維原子探針通過在樣品上施加一個強電壓脈沖或者激光脈沖，將其表面原子逐一變成離子而移走并收集。3DAP的特性就是從zui小的尺度來逐點揭示材料內(nèi)部結構，不論簡單亦或復雜?？梢暂p松獲得納米尺度結構的細節(jié)—化學成分和三維形貌，因而專門應對材料研發(fā)中令人棘手的小尺度結構的測量與分析問題。

發(fā)展及應用：

三維原子探針（3DAP）可以直接觀察到溶質(zhì)原子偏聚在位錯附近形成的柯氏氣團（Cottrell 氣團）；

可以分析各種元素在各種內(nèi)界面（晶界、相界、多層膜結構中的層間界面等）的原子的偏聚行為；

研究沉淀相的析出過程、非晶晶化時原子擴散和晶體成核的過程；

分析各種合金元素在納米晶材料不同相及界面上的分布等。

    以前，由于對樣品有導電性的要求以及制作針尖形狀樣品有一定難度等一些問題，原子探針的應用曾經(jīng)在很長一段時間內(nèi)局限于金屬材料，僅僅做純科學的探索。進入2000年以來，儀器本身在一些關鍵技術上的突破性進展，加上匯聚離子束制樣技術的成熟，大大拓展了原子探針的應用范圍，可研究的對象涵蓋金屬、半導體、存儲介質(zhì)，到*材料（納米線、量子阱）等廣泛的材料類型；應用上從純學術研究到汽車、航空發(fā)動機、核設施、半導體芯片、LED、光伏材料等等應用科學甚至直接的生產(chǎn)過程監(jiān)控。從無機材料到有機材料—《Nature》曾報道了利用這一技術對動物頭蓋骨的研究。時至今日，3DAP技術因其獨到的分析視角正在為越來越多的材料研發(fā)人員所認識，已經(jīng)逐漸加入TEM、SIMS等工具的行列，成為材料分析的主流分析技術之一。

CAMECA三維原子探針LEAP系列
LEAP HR
    LEAP系列原子探針設備分 LEAP HR 與 LEAP Si 兩種類型。LEAP HR 適用于研究*材料和金屬材料。

其主要特性:
    局部電極 和 微尖陣列
    局部電極（Local ElectrodeTM）是原子探針的關鍵部件。LEAP—局部電極原子探針（Local ElectrodeTM Atom Probe）即取名于此。局部電極的應用改善了原子探針的易用性和數(shù)據(jù)質(zhì)量，也因為局部電極，原子探針可以利用微尖陣列（MicrotipTM arrays）一次裝載多個樣品，大大提高原子探針的實驗效率。

    反射鏡 — 高質(zhì)量分辨率 和 大視場
    新一代 LEAP 4000X HR 配備了新型能量補償反射鏡（Reflectron），在優(yōu)化質(zhì)量分辨率的同時獲得了大視場（可達250nm）。對于工作在電壓脈沖模式下的那些應用（例如，傳統(tǒng)的金屬材料），將獲得出色的質(zhì)量分辨率。

    小束斑UV激光
    在激光模式下工作時，LEAP 4000X HR使用了聚焦到很小束斑的UV波長激光。小束斑保證了優(yōu)異的質(zhì)量分辨，UV波長保證了對包括許多絕緣體在內(nèi)的眾多材料都可以給出更好的結果。