—— Dr. Richard
 

Aspex 的起源可以追溯到 1992 年（前身為 RJ Lee Group, Inc. 的一個部門），當時開發(fā)人員意識到常規(guī)掃描電子顯微鏡（SEM）的局限性，并推出了“personal”的 SEM（PSEM）。此時正值美國 20 世紀 90 年代的“質量革命”，工業(yè)界越來越重視材料表征。從那時起，Aspex 被持續(xù)開發(fā)以用于工業(yè)中質量和過程控制的 SEM。
 

與美國能源部合作的項目書

1992 年 Aspex（鎢燈絲）

RJ Lee Group 通過結合掃描電子顯微鏡(SEM)、X 射線分析儀 (EDS) 和智能軟件創(chuàng)建了 CCSEM（計算機控制的掃描電子顯微鏡）。與卡內基梅隆大學合作，并在美國能源部的資助下，開發(fā)了一種自動化鋼鐵清潔度分析工具 -- ASCAT。該顯微鏡能夠在不到一小時的時間內采集金屬樣品并分析夾雜物達數(shù)百個。此外，此工具可以廣泛應用于汽車清潔度分析、鋰電清潔度分析以及槍擊殘留物分析。
 

 

時至今日，隨著各行業(yè)對于產品的品質和質量的要求越來越高，鋼鐵、汽車、鋰電的制造商必須能夠將產品的清潔度控制到微米級別的范圍。制造商定義污染物是比較簡單的，和最終總成、零部件或流體等不是一體的顆?；蛩槠伎梢员灰暈槲廴疚铮恍业氖?，消除和控制污染物的過程不像定義那么簡單，要實現(xiàn)微米范圍清潔度的控制，主要困難在于如何監(jiān)測該尺度下的顆?；蛩槠?。

 

 

Aspex 可以解決這一困難，幫助制造商達到清潔度和質量控制的新標準。例如，制造業(yè)的領人物及其供應商，如福特、奔馳、博世以及康明斯等，都已在其工廠安裝了 Aspex 系統(tǒng)，以提高產品的性能并降低保修成本。從起初為揭示部件失效的潛在原因，到成為長期改善產品質量檢測不可分割的一部分，Aspex 已成為質量管理人員在監(jiān)測粒子碎片和清潔度過程中*的工具。

2. 從 Aspex 到 ParticleX

如今，Aspex 已走過 30 年的發(fā)展歷史，結合市場的實際需求，功能不斷更新迭代，目前已升級至 ParticleX，從鎢燈絲到長壽命、高亮度的單晶體 CeB6 燈絲，7×24 小時連續(xù)運行，測試結果更準確；體積也從之前的大型落地式升級為小巧的桌面型。

鎢燈絲的使用壽命在 100h 左右，隨著鎢大量揮發(fā)導致燈絲熔斷，造成測試中止，需頻繁拆卸腔體，更換燈絲，并清理光路。而鎢燈絲斷裂的不確定性和清理光路的過程，對于客戶進行自動化分析產生了一定的困擾，測試的突然中止意味著需要重新進行新一輪的數(shù)據采集，相當于額外重復了工作量，并且數(shù)據無法按照預計的時間節(jié)點獲取到。因此新的 ParticleX 更換為 CeB₆ 單晶體燈絲，其標定壽命為 1500 小時，在軟件界面可以隨時查看燈絲的使用時長，因此在使用過程中無需操作人員頻繁更換燈絲，可 24 小時運行，提升了設備運行的連續(xù)性。
 

[左] 未使用；[右] 使用時長約 100h

[左] 未使用；[右] 使用時長超過 1500h

鎢燈絲在使用過程中由于快速揮發(fā)，導致亮度波動性較大，從而會降低測試結果的準確性。而 CeB₆ 單晶體燈絲在使用過程中，燈絲揮發(fā)率極低，電子發(fā)射效率穩(wěn)定，且燈絲亮度更高，因此其測試結果的準確性也得到了大幅提高。
 

 

  

鎢燈絲和 CeB₆ 燈絲亮度模擬對比

不管是 Aspex 還是 ParticleX，其功能定位都是一臺專業(yè)用于潔凈度分析的全自動化設備。從龐大的 Aspex 到精巧的 ParticleX，這得益于電子工業(yè)的發(fā)展和 CeB6 晶體燈絲的優(yōu)良性能。把設備設計得更為緊湊，具有如下優(yōu)點：

· 不需要單獨的房間，一張桌子就足夠；

· 不需要外加防震裝置，內置防震系統(tǒng)，可以放置于車間環(huán)境，也可以放置于高樓層；

· 不需要外加防磁裝置，內置磁屏蔽，無需進行場地測試和場地改造；

· 不需要專業(yè)技術人員，簡單培訓即可操作；

· 方便搬運和移動，遇到實驗室搬遷等，可以快速搬運，并經過簡單組裝即可使用。
 

常規(guī)掃描電鏡照片

從落地式的 Aspex 到桌面式的 ParticleX，得益于 CeB₆ 單晶體燈絲的優(yōu)良性能，以及內置了一套常規(guī)電鏡操作系統(tǒng)，可*實現(xiàn)常規(guī)電鏡功能的同時，又可以實現(xiàn)強大的自動化測試。

3. 從半自動到全自動，逐步走向智能化
 

Aspex 初期，軟件開發(fā)團隊與硬件開發(fā)團隊并不在同一家公司，由于軟件團隊并不能獲得硬件設備的全部權限，因此其自動化程度以及系統(tǒng)流暢度并未達到最佳狀態(tài)（例如設定系統(tǒng)亮度時，需要人為干預）。這一問題，在新的 ParticleX 系統(tǒng)中，得到了全面的改善。自動化程度越來越高，可以自動設定亮度值、實時動態(tài)調節(jié)燈絲狀態(tài)等。ParticleX 可編輯的自動化流程，使得操作人員只需要簡單培訓，即可上手操作。

以往的 Aspex 的軟件最高可更新至 Perception 3.x 版本，而新的 ParticleX 已經可更新至 Perception 6.4，并將持續(xù)更新。同時，ParticleX 軟件算法中也引入越來越多的人工智能判定，逐步走向智能化。

4. 從分析儀器到解決方案
 

ParticleX 可以取代傳統(tǒng)低效的總體測重法和光學檢測法?？傮w測重法只能提供有限的數(shù)據，光學檢測法無法量化和測量太小的受損顆粒，ParticleX 則可將小到 0.2 微米的微粒按大小、形狀和元素組成進行詳細的分類。當您需要跟蹤污染物并回溯其來源時，ParticleX 允許操作者用手工方式進行重定位以做進一步的檢查。此外，其先進的報告工具可以對海量數(shù)據進行評估，迅速實現(xiàn)“大海撈針”或發(fā)現(xiàn)隱藏的問題。

ParticleX 是專為車間生產現(xiàn)場的質量控制人員設計的，為適應生產現(xiàn)場的復雜環(huán)境而做了特殊設計。ParticleX 提供的不僅僅是分析數(shù)據，更是解決方案，它可以向您提供作出決策所需的信息，助力您的研發(fā)與生產制造。