MRS-3 扫描电镜放大倍率校准标样是一类用于扫描电子显微镜放大倍率校准与图像畸变检查的计量标样。标样采用高精度直写电子束光刻设备在石英基底上制作抗反射铬图案。MRS-3 提供可溯源版本:X–Y 平面的测量可溯源至美国国家标准与技术研究院(NIST)和英国国家物理实验室(NPL)的标准,Z 方向测量仅可溯源至 NIST 标准,适用于 SEM、FIB、光学显微镜、扫描探针显微镜以及表面化学成像系统的定量分析校准。

应用领域
- 电子显微镜:SEM(二次电子与背散射电子模式)、SEM/FIB 双束系统;另有专用版本可用于 TEM/STEM。
- 扫描探针显微镜与轮廓仪:STM、AFM 等,图案高度约 100nm,可用于扫描探针显微技术以及轮廓测量中的高度测量参考。
- 光学显微镜:透射、反射、明场/暗场、微分干涉(DIC)及共聚焦显微镜。
- 表面化学成分分布(mapping):EDS、WDS、XRF、XPS、俄歇电子能谱等。图案采用石英基底上的 30nm 氧化铬 + 70nm 铬薄膜制作,在多种谱仪条件下均可成像定位。
- 颗粒分析系统校准:标样上设有一系列圆形、方形和矩形图案,用于颗粒分析系统的校准验证。
图案设计与成像原理
MRS-3 采用高精度电子束光刻设备制作。图案为石英基底上的抗反射铬膜(30nm 氧化铬 + 70nm 铬),在二次电子和背散射电子成像模式下均具有很高的图像衬度。
标样表面覆有专有导电覆层,可在任意加速电压下进行 SEM 成像,包括 500eV 的极低加速电压条件,依然能保持较高的成像衬度。
几何结构与适用倍率
MRS-3 的主体图案为多组嵌套方格,间距(pitch)分别为 2µm、50µm 和 500µm。最大图案整体尺寸为 8mm 见方,线条宽度与间隔为 250µm,可用于 10–100× 的低倍率校准;50µm 间距图案适用于 100–1000×;2µm 间距图案可支持至 50,000× 的校准。
| 图案间距 | 适用放大倍率 |
| 500µm(最大图案 8mm 见方,线宽/间隔 250µm) | 10–100× |
| 50µm | 100–1,000× |
| 2µm | 至 50,000× |
尺寸与保护框
MRS-3 整体尺寸约为 9 × 9 × 2.3mm。由于标样本体为石英材质,边缘容易崩裂,强烈建议选购配套的保护框。

| 614-5(SEM保护框) | 直径 25mm × 厚 3mm,铝质镀镍,标样下沉安装 0.5mm。适用于透射光照明、SEM、FIB 和扫描探针应用。 |
| 614-6(OM光镜转接器) | 44.5 × 25.4 × 3.2mm,铝质,标样下沉安装 0.13mm,可直接放在光学显微镜载物台上使用。 |
| 614-62(钉形样品台安装) | 将 614-5和保护框安装到 25mm 钉形样品台上。 |
| 614-63(圆柱台安装) | 将 614-5和保护框安装到 Ø25 × 10mm、M4 螺纹圆柱样品台上。 |
标样使用超高真空兼容的导电银胶固定在保护框内。此外还提供 (S)TEM 专用版本:直径 3mm、厚 500µm,仅显示中心区域图案,可用二次电子和背散射电子成像观察(不适用于透射电子成像)。

准确度与溯源
经英国国家物理实验室(NPL)实测,MRS-3 的准确度为:500µm 间距图案 ±0.25µm;50µm 与 2µm 间距图案 ±0.1µm。
| 图案间距 | NPL 实测准确度 |
| 500µm | ±0.25µm |
| 50µm | ±0.1µm |
| 2µm | ±0.1µm |
X–Y 平面测量可溯源至 NIST 与 NPL 标准;Z 向(高度)测量仅溯源至 NIST 标准。
随附证书
认证流程遵循 ISO 规范执行。每片 MRS-3 标样上都刻有唯一序列号。证书包含序列号、认证日期、操作人员、所用仪器、图案实际测量值以及准确度数据。
MRS-3 具有更强的抗辐照能力:可承受约 10 倍的电子束电流密度,即使在 500eV 低加速电压下仍能提供较高的 SEM 成像衬度。标样上还增加了辅助图案,用于颗粒分析系统的校准,以及视频与表面化学成像系统中空间分辨率的测量。
产品型号
| MRS-3 | 放大倍率校准标样,石英基底,约 9 × 9 × 2.3mm |
| MRS-3(TEM 专用版) | 直径 3mm × 厚 500µm,仅中心图案,二次电子/背散射成像 |
MRS 系列选型对照
| 型号 | 适用倍率 | 最小间距 / 准确度 | 备注 |
| MRS-3 | 10–50,000× | 2µm / ±0.1µm | 石英基底,抗反射铬,图案高度 100nm |
| MRS-4 | 10–200,000× | 0.5µm | 增加 1µm、0.5µm 间距及 X/Y 微米尺(6mm 长、1µm 刻度),图案高度 70nm |
| MRS-5 | 高倍专用 | 80nm / 不确定度 <3nm | AFM/STM 场景注意:探针尖端须小于被测图案线缝宽才能分辨 |
| MRS-6 | 1,500–1,000,000× | 80nm | 单晶硅基底 15nm 铬膜;含 USAF 1951 式三线靶(80nm–3µm,15 档,用于 MTF/分辨率测试) |


