扩展无损纳米成像的性能和应用范围

蔡司 Xradia 810 Ultra

扩展无损纳米成像的性能和应用范围

蔡司 Xradia 810 Ultra

  • 介绍

    开启科学探索之门

    拥有蔡司 Xradia 810 Ultra X射线显微镜,您可以实现低至 50 nm 的空间分辨率,这是业界实验室 X 射线成像系统前沿的水平。由于无损 3D 成像在如今的突破性研究中有重要的作用,您将会体验到出色的优异性能和灵活性。创新的 Xradia Ultra 系列具有吸收衬度和相位衬度的功能,并使用独有的由同步辐射光学器件改造而来的附件,在光子能量为 5.4KeV 时纳米成像能力提高10倍。对于中低原子序数的样品,Xradia 810 Ultra 的低能量特性能够获得更好的衬度和图像质量。Xradia 810 Ultra 在研究材料随时间的演变(4D)中,可实现出色的原位和4D性能,拓展了3D X 射线成像技术在材料科学,生命科学,自然资源和各种工业应用领域的局限。

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  • 特点

    更高分辨率、更高衬度、更快速度

    蔡司是全球领先的能在实验室仪器中提供 50 nm 分辨率无损三维 X 射线成像解决方案的厂商。除吸收衬度和 Zernike 相衬技术外,蔡司 Xradia 810 Ultra 还运用了改装自同步加速器的先进光学器件,用以为研究提供业界出众的分辨率和衬度。通过在传统成像工作流程中加入关键的无损分析步骤,从而让这款创新型仪器实现了研究领域的突破。

    Xradia 810 Ultra 能够利用 5.4 keV 下的更高衬度对大量难于成像的材料进行高分辨率 X 射线成像。借助吸收衬度和相衬技术来优化大量材料的成像,如聚合物、氧化物、复合材料、燃料电池、地质样品及生物材料等。在先进的同步加速器实验室内首次引入纳米级 X 射线成像技术,蔡司 XRM 开创性解决方案始终让您走在科学研究的前列。

    通过将纳米级 X 射线成像的速度提升一个数量级,拓展了 XRM 在科学和工业领域中的应用。对于中心显微实验室而言,更快的工作流程意味着有更多的用户能在更短的时间内综合利用仪器,从而利于扩大 XRM 的用户群。同样,您也可以快速地重复执行内部结构的四维和原位研究,使这些技术的应用面更广。在诸如数字岩石物理技术等有针对性的应用中,Xradia 810 Ultra 可用于评估油气钻探的可行性,在数小时内提供测量数据来表征关键性参数,如孔隙度。

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  • 应用

    材料研究
    优化功能材料的研究与设计:电池、燃料电池、催化剂、复合物及建筑材料。获得真实的三维微观数据,以改进材料自底向上设计的计算模型。研究和预测材料性能及纳米结构的演变。在数小时内检测出材料的孔隙度、裂纹及相位分布,而无需再耗费数日。使用三维成像更深层次地了解性能和特性:孔隙度/孔隙连通性、纤维的方向、裂纹扩展、颗粒大小/分布及分层。高分辨率无损成像有助于四维和原位研究,利用高衬度实现中低原子序数材料成像。

     

    原材料
    使用纳米级 X 射线显微技术测定特殊储集岩(碳酸盐和页岩)的结构,在数小时内获得用于流量模拟的表征参数(空隙率和渗透率),以优化开采方案。实现纳米级微孔结构的测量,速度提高 10 倍,适用于数字岩石物理技术和特殊岩心分析,大大缩短获得检测结果的时间。了解在负载下的地质力学,研究拉伸压力对金属的影响,或分析在压力下的陶瓷。

    生命科学
    软硬组织成像:牙质内的微管、骨陷窝和骨小管、组织工程使用的生物支架及有机材料内的纳米颗粒团聚。

    电子学
    在电子器件封装的研究和开发方面,通过对半导体样品进行纳米成像来优化组件封装的开发流程。

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  • 优势
    • 在实验室完成 50 纳米较高分辨率三维 X 射线成像
    • 无损三维 X 射线成像允许在直接微观结构观察下对同一样品进行重复成像
    • 利用吸收衬度和相位衬度对不同材料进行成像,如中低原子序数材料、碳酸盐岩、页岩、组织、生物力学材料,在纳米级尺度上将速度提升了 10 倍
    • 即便是无权限使用同步辐射装置的研究人员也能在实验室中获得类似于同步辐射的成像结果,或者让同步辐射时间变得更有效率
    • 更快的图像采集速度大大提高了工作效率,让更多研究人员使用中心实验室
    • 视场可在 16 至 65 µm 的范围内调整,更好的满足成像需求
    • 在原位设备中样品的成像保持高分辨率
    • 用于断层扫描重构的图像自动调整功能
    • 在实验室中开发、准备、测试你计划的同步实验,让有限的同步辐射时间更加有效率
    • 搭配 Scout-and-Scan 控制系统和基于工作流程的用户界面,尤其适合研究人员水平各不相同的中心实验室
     
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  • Ultra新型样品原位加载台

    蔡司Xradia Ultra新型样品原位加载台

    三维X射线显微镜进行纳米级力学性能原位测试的又一新选择

    进一步了解在三维负载情况下纳米结构所发生的形变

    蔡司Xradia Ultra新型样品原位加载台利用无损3D成像为您提供出色的纳米级的压缩,拉伸以及压痕等原位力学性能测试,可以在负载情况下,实现50纳米空间分辨率的研究样品内部结构三维演化过程。了解与局域纳米特征相关的形变和失效如何发生。为现有的力学测试方法提供补充,实现深入观察多个尺度范围的行为。

    优势

    • 将纳米级力学性能原位测试功能添加至您的Xradia Ultra 纳米级的3D X射线显微镜。
    • 能够获取样品在负载情况下50纳米空间分辨率的3D图像
    • 能够实现多种纳米级力学性能测试模式,包括压缩,拉伸以及压痕测试
    • 能够对包括金属,陶瓷,复合材料,高分子材料以及生物材料在内的多种材料进行分析研究
    • 能够补充电镜,微米CT以及一些独立的检测设备等力学测试手段,实现多尺度下理解材料的性能变化---从原子级和纳米级到微米和宏观尺度。
    • 提供两种模式,包括了不同大小的力值测量范围
      • LS108: 最大力值0.8 N
      • LS190: 最大力值9 N 
    • 可与以下型号显微镜兼容:
      • ZEISS Xradia 800 Ultra
      • ZEISS Xradia 810 Ultra
      • Xradia UltraXRM-L200
      • Xradia nanoXCT-200 

    工作原理

    用户可自行配制ZEISS Xradia Ultra 原位加载台,操作简便。其压电式机械致动器中配有闭环位置控制器,应变式力传感器以及一套上下对顶的铁砧确保各种模式能够正常运行。将样品安装在两个铁砧之间,使用传感器测量铁砧对样品的作用力,而这个作用力则是铁砧位移的函数。

    模式

    压缩
    可在单轴压缩负载条件下观察材料的形变及破坏程度。通过研究弹性形变及塑性形变来判定所得效果的一致性以及与孔隙率,框架以及接口等的纳米结构化特性的关联性。

    张力
    可在单轴压缩负载条件下观察材料的形变及破坏程度。帮助我们更好地理解诸如弹性系数和拉伸冲击强度的临界参数以及它们与样品纳米结构化特性之间的关系。

    压痕
    可在压痕处观察研究单独形变以及破坏情况。帮助我们更好地理解裂纹形成及传播过程以及镀膜的分层结构。

    重要应用

    纳米级机械原位检测的应用相对广泛,主要包含工程材料和自然材料两大类
    应用示例如下:

    • 高强度和金
    • 生物材料/ 生物机械学
    • 镀膜
    • 建筑材料
    • 纤维 / 复合材料
    • 泡沫体
  • 分析软件

    全新的 Scout-and-Scan 控制系统

    创新的蔡司 Scout-and-ScanTM 控制系统展示了Xradia Ultra 系列在易用性和生产力上的巨大提升。Scout-and-Scan 简化了样品和扫描设置的过程,提升了Xradia Ultra 的生产力。

    基于工作流程的用户界面将引导您调整样品、寻找兴趣区和设置三维扫描的过程。配置使您可以对同一样品的不同兴趣区进行多重扫描,或是结合不同的成像模式。对于研究人员水平各不相同的中心实验室,使用这种易用的系统尤其合适。

    可视化分析软件

    可视化及分析软件

    蔡司推荐您使用Object Research Systems (ORS) 的 Dragonfly Pro

    此解决方案可为X射线,FIB-SEM,SEM以及氦离子显微镜获取的三维数据进行可视化三维重构和分析。

    基于Visual SI Advanced系列, Dragonfly Pro 能提供高清解析度可视化技术和优异的图形处理技术。Dragonfly Pro支持通过简单易用的Python脚本进行定制。用户可以完全掌控3D数据后期处理环境和流程

    更多信息

  • 下载

    ZEISS Xradia 810 Ultra

    Nanoscale X-ray Imaging: Explore at the Speed of Science

    页: 19
    文件大小: 3.139 kB

    Contrast with a 3D X-ray Microscope

    for Difficult-to-Image Materials

    页: 7
    文件大小: 7.599 kB

    ZEISS Microscopy Solutions for Oil & Gas

    Understanding reservoir behavior with pore scale analysis

    页: 13
    文件大小: 4.587 kB

    In Situ & 4D Science

    Observing and Quantifying the Evolution of 3D Microstructure

    页: 8
    文件大小: 5.290 kB

    Overview

    X-Ray Microscopy Related