三维原子探针(Atom Probe Tomography，简称APT) ，是一种先进前沿的高分辨率材料分析技术。它是目前唯一能够在近原子尺度上进行三维映射和化学成分精确测量的材料分析技术，可以对原子逐个分析，对材料内部的微观结构进行三维立体的精准表征。
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△ Vogel et al. Nature Communications 2013 (10.1038/ncomms3955)
APT拥有原子级别的分辨率，因此，获取高质量测试数据至关重要的第一步是样品的制备。其中，用于聚焦离子束（FIB）提取和放置APT样品的专用载体之一——Microtip coupon，扮演着幕后英雄的角色。
Microtip coupon体积小巧，每片尺寸约3mm x 7mm，主体由硅(Si)制成，并掺杂少量锑(Sb)元素以优化其导电性。
其核心价值在于通过精密的光刻和刻蚀工艺，在硅片上加工出多个顶端平面直径仅约2μm、高度在110至150μm之间的柱状底座*。
每个微柱都是一个独立的APT样品载体，单片coupon可容纳多个样品，实验过程中无需反复装卸样品，能够节省仪器抽真空以及等待降温所耗费的宝贵时间，显著提升了APT设备的利用率和整体研究效率。
由此可见，制造这样的Microtip coupon绝非易事，涉及纳米尺度的精密加工，对精度要求极高，这导致了其价格非常昂贵。
APT仪器技术日益进步，激光脉冲系统不断发展，Microtip coupon的设计也在持续迭代，衍生出多种不同的底座排列方式，以适配更先进的仪器并优化操作流程。
36位Coupon
适配仪器：LEAP 3000 / 4000。
设计：采用6行x6列的布局排列。
优势：单次可放置的样品数量较多。
局限：在使用激光脉冲时，外围的样品会遮挡激光束照射到中心区域的样品。
22位Coupon
适配仪器：针对LEAP 5000X等改进型激光脉冲系统。
设计：将柱状底座分布在coupon的两条长边上，每边各11个。
优势：这种设计避免了激光束被遮挡的问题，所有样品点位都能被激光有效照射，充分利用了新一代仪器的激光能力。
局限：测试完一边的11个样品后，需要手动旋转coupon 180度才能测试另一边的样品，增加了操作步骤及装卸样品时间。
25位Coupon
适配仪器：更适合LEAP 5000/6000系列等自动化程度更高的型号设计。
设计：将所有25个柱状底座都集中排列在coupon的同一侧。
核心优势：激光束不会被遮挡。测试全部25个样品时完全不需要手动旋转或移动coupon，并且可实现样品位置的快速自动定位，极大提高了测试整体效率。
综上所述，Microtip coupon是支撑高效、可靠APT分析的基石。它们不断更新迭代，适配更先进的仪器，发挥更强大的功能，让科研人员能够更快、更精准地揭示材料的原子世界。
* 资料及部分图片来源：CAMECA Instruments
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三维原子探针（APT）小科普
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