Инструменты нанотехнологий

Empyrean. Рентгеновский многоцелевой дифрактометр

Empyrean — уникальный по своим возможностям многоцелевой рентгеновский дифрактометр с вертикально расположенным гониометром высокого разрешения, для научных исследований и аналитического контроля в промышленности. Решает все задачи рентгеновской дифрактометрии.

Рентгеновский дифрактометр Empyrean — новейшая инновационная разработка PANalytical с cистемой полностью предварительно откалиброванных оптических модулей, способный решать все возможные на сегодняшний день задачи рентгеновской дифрактометрии.

В рамках выставки «SIMEXPO – Научное приборостроение - 2011» дифрактометр Empyrean получил диплом «Прибор года».

Empyrean сочетает в себе все достижения давно зарекомендовавших себя порошковых дифрактометров X'Pert PRO MPD и исследовательских дифрактометров X'Pert PRO MRD.

Впервые в дифракционных исследованиях применена технология «томографического» сканирования образца, позволяющая «просвечивать» его в любой плоскости и отображать трехмерную проекцию внутренней структуры образца.

Защитный корпус дифрактометра отвечает всем мировым требованиям радиационной безопасности (в соответствии с требованиями Vollschutz according to Röntgenverordnung 1987).

Модульная конструкция, платформа PreFIX

Как и в прежних моделях дифрактометров PANalytical размещение всех оптических модулей спроектировано на уникальной разработке PANalytical — платформе PreFIX (Pre-aligned Fast Interchangeable X-ray modules), где все модули предварительно откалиброваны на фабрике и не требуют юстировки. Причем юстировка модулей не требуется и при их использовании на других системах Empyrean.

Платформа PreFIX позволяет производить смену всех без исключения оптических модулей (включая первичную и вторичную оптику) максимально быстро и без юстировки. Таким образом, в одном дифрактометре обеспечивается возможность без труда проводить измерения порошков, кристаллов, текстуры, напряжений, пленок, поверхности и т.д. последовательно, просто заменив соответствующую приставку.

Нет необходимости приобретать новую систему для новой задачи — необходимо просто закупить соответствующие модули. Вы получаете фактически «новый» дифрактометр, не имеющий ограничений относительно полноты и/или чувствительности анализа.

Краткое описание дифрактометра Empyrean

Дифрактометр имеет как классическую порошковую конфигурацию, так и специализированные модификации, используя огромное количество оптических модулей: параболическое и фокусирующее зеркала, монохроматоры Бартеля, гибридный монохроматор, монокапиллярная и поликапиллярная оптика, тройные оси, оптика для анализа кривых качания, фиксированные и программируемые щели, параллельно-пластинчатый коллиматор и т.д.).

  • Вариант гониометр а: Θ-Θ, Θ-2Θ (система Альфа 1 с Johanson-монохроматором), только вертикальный.
  • Стандартный радиус гониометра 240 мм (возможно уменьшение радиуса), угловой диапазон 360° без модулей, -111°<2Θ<168° в зависимости от модулей.
  • Возможна установка различных температурных камер Anton Paar (от -193°С до 2200°С), создание вакуума/давления.
  • Новейшая высокоточная патентованная система прямого оптического отслеживания позиции гониометра (DOPS-2) — это еще более точная система позиционирования оптических модулей и трубки, продолжение знаменитой серии гониометров PANalytical DOPS, воспроизводимость установки угла 0.0001°, 2Θ линейность ±0.004°, шаг сканирования от 0,0001.
  • Фабричная калибровка всех оптических модулей и держателей образцов обеспечивает их смену без дополнительной подстройки.
  • Использование уникальных рентгеновских трубок собственного производства с двумя выходными окнами.
  • Применение быстродействующего детектора PIXcel3D.

Области применения

Один дифрактометр способен выполнять все задачи рентгеновской дифрактометрии:

  • Классический фазовый анализ с высочайшей скоростью и точностью детектирования
  • Определение, уточнение параметров элементарной ячейки
  • Определение фаз по слоям
  • Микродифракция
  • Анализ текстуры, построение полюсных фигур
  • Определение напряжений и размера кристаллитов
  • Анализ тонких и очень тонких пленок, многослойных покрытий
  • Анализ эпитаксиальных пленок, высокоупорядоченных структур, анализ кривых качания, построение карт обратного пространства, оценка совершенства структур
  • Анализ монористаллов
  • Рефлектометрия, определение толщины и плотности слоев
  • Анализ наноразмерных порошков и материалов
  • Малоугловое рассеяние рентгеновских лучей SAXS (Small angle X-ray scattering), анализ размерного разпределения наночастиц
  • Дифракция в плоскости (in-plane дифракция)
  • Проведение исследований в экстремальных условиях обработки
  • Определение фазовых переходов при изменении параметров кристаллической наноструктуры
  • Кластерный анализ
  • Томографическое сканирование, построение и отображение 3D-проекций внутренней структуры веществ (дефектоскопия)

Особенности дифрактометра Empyrean

Платформы для перемещения и вращения образцов:
  • Многоцелевая консоль (1/4 «люльки») с возможностью программируемого перемещения образца по 5 осям (Chi-96°, Phi-720°, Z-12 мм, X-54 мм, Y-54 мм), макс. диаметр образца 80 мм, высота 16 мм, макс. вес 0.5 кг
  • Компактная консоль (1/4 «люльки») с возможностью программируемого перемещения образца по 3 осям (Chi-96°, Phi-720°, Z-64 мм ), макс. диаметр образца 140 мм, высота 64 мм, возможность проведения измерений «на просвет» (трансмиссии)
  • Автоматический спинер для вращения образца (в геометрии Брег-Брентано) и программируемого перемещения по оси Z с возможностью проведения измерений «на просвет»
  • Столик-держатель для негабаритных и тяжелых образцов, пластин, деталей с возможностью механического перемещения по оси Z
  • Спинер для вращения образца для проведения компьютерной томографии и другие
Рентгеновские трубки PANalytical
Рентгеновские трубки PANalytical собственного производства запатентованной конструкции не имеют аналогов в мире. В одной трубке возможно использование различных фокусировок рентгеновского пучка:
  • 2 выходных Ве-окна, улучшенная изоляция из керамики (патент), значительно продлевает жизненный цикл трубки
  • Большой выбор анодов — Cu, Cr, Mn, Fe, Co, Cu, Mo, Ag, по выбору заказчика, оптимальны при использовании в геометрии Θ-2Θ, Θ-Θ
  • Используя одну и ту же трубку, возможно проведение исследований используя линейный фокус и точечный фокус рентгеновской трубки
  • Время смены фокуса трубки, замена на трубку с другим анодом — менее 2 минут путем поворота трубки не нарушая юстировки, без отключения охлаждения
Детекторы
Используются как классические Xe-пропорциональные и сцинтилляционные детекторы, так и новейшие разработки PANalytical полупроводниковые детекторы X'Celerator, PIXcel и PIXcel3D.
Революционная технология уникального детектора PIXcel3D, разработан совместно с Европейской организацией ядерных исследований ЦЕРН (CERN):
  • твердотельный детектор 3-го поколения, разработанный для традиционных и специальных задач рентгеновской дифрактометрии;
  • состоит из 65 000 пикселей (256х256 пикселей), размер каждого пикселя 55x55 мкм;
  • каждый пиксель имеет индивидуальный цикл счетной загрузки, что обеспечивает огромный динамический диапазон счета более 100 000 000 имп/сек для каждой линии пикселей;
  • уровень шума менее 0.1 имп./сек для всего детектора;
  • применение детектора PIXcel3D возможно в комбинации со всеми оптическими модулями, для обеспечения высочайшего уровня интенсивности и получения отношения пик/фон более 107
Широчайшие возможности PIXcel3D для полного круга применений в 0D, 1D, 2D и 3D режимах:
  • точечный 0D режим позволяет работать как точечный детектор с высочайшими динамическими свойствами для применения при измерениях кривых качания, рефлектометрии и малоугловых исследованиях, регистрация и суммирование интенсивности в каждом пикселе;
  • линейный 1D режим представляет собой линейный детектор с суммированием интенсивности в ряд пикселей с высочайшими динамическими свойствами и минимальным размером, превосходящий по свойствам все остальные твердотельные детекторы;
  • двумерный 2D режим представляет собой детектор, покрывающий целую площадь детектирования излучения независимо в каждом пикселе, высочайшими динамическими свойствами и разрешением каждого пикселя благодаря функции рассеяния, примененной к каждому пикселю;
  • трехмерный 3D режим представляет собой систему компьютерной томографии с минимальным фоном и потерями импульсов, позволяющий сканировать образец с высоким динамическим шагом, получать томографическое изображение (3D-проекцию) с четкими границами, считывание пикселей производится независимо, а полученные двумерные изображения комбинируются.

Программное обеспечение

Программное обеспечение позволяет управлять всеми системами прибора и обладает максимальным набором функций для обработки данных, расчетов, построени я графиков, карт и моделей. Набор пакетов программного обеспечения X'Pert Software обеспечивает выполнение всех возможных видов анализа и проведения исследований.

X'Pert Data Collector
Программный модуль для управления дифрактометром, задания параметров измерений, сбора данных.
X'Pert Industry (включая X'Pert Data Collector)
Пакет программ для промышленности, для проведения рутинных измерений и обработки данных.
X'Pert Quantify
Количественный фазовый анализ, измерение, обработка и вывод результатов, с использованием известных аналитических моделей.
X'Pert HighScore и HighScore Plus
Полный пакет программ для идентификации и количественного определения фаз в многофазных смесях с использованием современных алгоритмов, содержит дополнительные программы кристаллографического и фазового анализа с использованием метода Ритвельда. Этот пакет является лидером для анализа фазового состава, структурного анализа, метода Ритвельда, определения и уточнения параметров элементарных ячеек. HighScore Plus содержит лучший на рынке алгоритм поиска по картотеке баз данных, что существенно облегчает и ускоряет анализ фазового состава. Поиск возможен на основании как отдельных пиков, так и на основании полнопрофильных данных с использованием различных поисковых алгоритмов. HighScore Plus позволяет работать не только с базой данных ICDD PDF-2, но и с другими базами данных, например, постоянно развивающейся системой со свободной лицензией COD (Crystallorgaphy Open Database).
X'Pert Stress и Stress Plus
Для анализа остаточных микро-макро напряжений в объемных образцах, поликристаллических покрытиях и напылениях.
X'Pert Texture
Анализ, расчет, визуализация ориентации кристаллитов в поликристаллических материалах, включая специальные 3D режимы графических отображения полюсных фигур и ориентации функции распределения.
X'Pert Epitaxy и X'Pert SmoothFit
Для анализа полупроводников, эпитаксиальных пленок, кривых качания с использованием симуляции и автоматической подгонки измеренных кривых.
X'Pert Reflectivity
Программа для анализа толщины кристаллических и аморфных пленок, оценка качества поверхности.
Easy SAXS
Запатентованная программа анализа размерного распределения наноразмерных частиц и пор в объеме образца.
X'Pert Computed Tomography
Программный модуль для обработки данных, полученных при сканировании обраца в трехмерном поле.

Информация предоставлена Налхо Техно, ЗАО

Отправить сообщение представителю компании

2 9 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Z А Б В Г Д Е И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Э ВСЕ