蔡司Xradia Ultra系列

纳米级X射线成像——开启科学探索之门

蔡司Xradia 810 Ultra

同步辐射X射线纳米CT能够实现纳米级的无损三维成像,但您只能申请非常有限的线站机时。如果不用等待同步辐射的时间呢?想象一下,如果您在自己的实验室里就能进行同步辐射实验该有多好。有了蔡司Xradia Ultra系列产品,就意味着您拥有了一台可以提供同步辐射纳米级图像分辨率的高质量三维无损X射线显微镜(XRM)。该系列有蔡司Xradia 810 Ultra和蔡司Xradia 800 Ultra两种型号供您选择,它们都是为您在最常用的应用中获得出色图像质量而定制的。您要求极高的研究值得拥有出色的图像质量和可靠的系统来加以辅助。Xradia Ultra采用来源于同步辐射的先进X射线光学技术,将其应用到实验室设备中。因此,您可以在实验室中按照您既定的计划完成同步辐射水平的纳米CT。使用纳米级三维X射线成像,加快您在材料研究、生命科学、自然资源和工业应用领域的研究进展。

优势:

  • 在样品的自然状态下对其进行无损成像。可采用关联工作流程,为后续的其他研究保存样品,或进行特别的原位三维实验。
  • 利用空间分辨率可达50 nm、体素尺寸低至16 nm的真正的纳米级三维X射线成像,您可以获得更多信息,识别更微小的细节特征。
  • 用三维和四维的原位实验研究微观结构的演变。
  • 全面表征样品:对测量的纳米结构进行量化,并将所得数据用于建模输入。
  • 还可同时研究软硬材料等各种不同的样品类型,并通过吸收和Zernike相位衬度提高图像质量。
  • 在进行同步辐射实验之前预先筛选样品,充分利用申请到的机时。

产品亮点

用无损纳米级成像为您的研究增光添彩

  • 利用上乘的无损成像,在自然状态下以三维方式观察纳米级现象。
  • 这是一款填补亚微米级图像分辨率XRM(如蔡司Xradia Versa)和分辨率更高但具有破坏性的三维成像系统(如FIB-SEM)之间空白的仪器。
  • 使用集成的原位解决方案,在您的实验室就能进行图像分辨率高达50 nm、体素尺寸低至16 nm的先进的无损三维/四维X射线成像。
  • 将这些特殊的功能添加到您的分析组合中,加速您的研究。
蔡司Xradia Ultra光学元件来源于同步辐射技术,让您在自己的实验室中就能实现纳米级成像和出色的衬度。
蔡司Xradia Ultra光学元件来源于同步辐射技术,让您在自己的实验室中就能实现纳米级成像和出色的衬度。

松针的二维重建切片

Zernike相位衬度(ZPC)模式
吸收衬度

Ausgeblendete alte Version

松针的二维重建切片

Zernike相位衬度(ZPC)模式
吸收衬度

实现出色的衬度和图像质量

  • 在不破坏您的样品情况下,切片不会有伪影的影响,以三维方式观察缺陷。
  • 利用吸收和Zernike相位衬度,以出色的衬度和图像质量显示细节。将两种模式的数据结合起来,能够显示出单一衬度无法实现的特征。
  • Xradia 810 Ultra和Xradia 800 Ultra都能为您最常用的应用提供出色的图像质量。如何选择型号,取决于您希望获得的衬度、通量和不同透过率的材料类型。
  • 使用Xradia Ultra,可获得具有同步辐射效果的纳米级X射线成像。

拓展您实验室的界限

  • 同步辐射品质的成像效果让您的研究水平更上一层楼。消除同步辐射装置上的准入障碍, 在自己的实验室中就能按计划获得相似的纳米级成像效果。
  • 进行以前在基于实验室的成像中不可能实现的四维和原位研究。
  • 进行原位力学、热、电化学和环境测试。
  • 使用关联工作流并连接到其他成像分析方法(如蔡司Xradia Versa、蔡司Crossbeam、分析)。通过包括专用的Python API在内的简化用户界面,为广大成像装置用户提供服务。
在进行原位压缩实验前用Zernike相位衬度成像的三维打印纳米晶格结构。样品由德国卡尔斯鲁厄理工学院的R. Schweiger提供。
在进行原位压缩实验前用Zernike相位衬度成像的三维打印纳米晶格结构。样品由德国卡尔斯鲁厄理工学院的R. Schweiger提供。

技术

在一个特殊的装置中使用X射线解析纳米级的特征

对于旨在用三维无损和纳米级图像分辨率来全面表征样品的显微技术人员来说,他们需要能够提供以下功能的光学元件:
  • 纳米级图像分辨率的三维断层成像数据集
  • 出色的图像质量
  • 聚焦效率
  • 在有限的实验时间内获得优良的信号
  • 在低吸收样品中也能显示出特征

过去,要制造出坚固且高效的X射线光学元件非常困难,这阻碍了可实现高分辨率成像的X射线显微镜的发展。蔡司Xradia Ultra采用了来源于同步辐射研究的先进光学元件,使您能够充分利用X射线的非破坏性,在实验室中完成纳米级的三维成像。

通过使用以下元件,您可尽享来源于同步辐射的架构的优点:

  • 反射毛细管聚光镜,可在最大通量密度下匹配光源特性和图像
  • 菲涅尔波带片物镜,获得专利的纳米加工技术为您的研究提供出色的图像分辨率和聚焦效率
  • 用于Zernike相位衬度的相位环,可显示低吸收样品的细节
  • 基于闪烁体的高衬度、高效探测器,与CCD探测器光学耦合,在有限的实验时间内为您提供优良的信号
  • 随着样品的旋转,可以收集到各种投影角度的图像并将其重建为三维断层数据集
在一个特殊的装置中使用X射线解析纳米级的特征
光路

应用实例

蔡司Xradia Ultra系列

能源材料

锂离子电池阴极孔隙网络和模拟通过碳粘合剂域的扩散。
锂离子电池阴极孔隙网络和模拟通过碳粘合剂域的扩散。
固体氧化物燃料电池阳极组件的图像分割,可见在中心电解质中的空洞分布。
固体氧化物燃料电池阳极组件的图像分割,可见在中心电解质中的空洞分布。

工程材料

用Norcada加热台对锌颗粒在高温下进行原位氧化处理。
用Norcada加热台对锌颗粒在高温下进行原位氧化处理。使用蔡司Xradia 810 Ultra成像,颗粒大小为3 µm。
SiC:BN复合纤维的原位压缩压痕失效。
SiC:BN复合纤维的原位压缩压痕失效。

聚合物和软材料

在原位载荷载物台实验中处于不同压缩阶段的弹性体。
在原位载荷载物台实验中处于不同压缩阶段的弹性体。(左:未压缩,中:压缩,右:解压缩)
带有分割的氯化钠颗粒的聚合物面罩纤维,用来定量表征过滤效果。
带有分割的氯化钠颗粒的聚合物面罩纤维,用来定量表征过滤效果。

生命科学

人类头发的虚拟切片图像,内部可见毛孔(黑色)和色素黑素体(白色)。左侧可见外部角质层。
人类头发的虚拟切片图像,内部可见毛孔(黑色)和色素黑素体(白色)。左侧可见外部角质层。
未染色的小鼠动脉壁组织中的弹性层(橙色)和层间区域。
未染色的小鼠动脉壁组织中的弹性层(橙色)和层间区域。

电子器件

铜微凸块和互连的可视化及缺陷检测。
铜微凸块和互连的可视化及缺陷检测。
10 nm工艺的微处理器金属层。
10 nm工艺的微处理器金属层。

地球科学

页岩的三维图像分割,显示了不同的成分相。
页岩的三维图像分割,显示了不同的成分相。
微晶碳酸盐微孔的微柱体,使用多尺度工作流从岩相薄片中提取。
微晶碳酸盐微孔的微柱体,使用多尺度工作流从岩相薄片中提取。

配件

纳米级的原位实验

填补了原位测试的空白

材料研究旨在探究在非自然环境条件或外部刺激下出现的特性。如果您的目标是观察微观结构的变化并将其与材料的性能相联系,那么原位测试方法就是您的理想之选。对这些变化进行现场成像,并对能代表整体特性的样品量进行研究,也同样重要。

Xradia Ultra尤其适用于纳米级的原位实验和成像:它可以让您在实验室里对三维结构进行无损成像,而且样品在实现纳米级图像分辨率的同时,还能实现足够代表性的样品量。

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原位测试的近似成像分辨率,按样品厚度和透明度分类。蔡司Xradia Ultra填补了SEM/TEM的纳米级图像分辨率(仅限于表面成像或极薄样品)和微米级断层扫描之间的空白。

在自然状态下对您的样品进行原位观察

了解形变故障和失效与局部纳米级特征的关系。通过补充现有的力学测试方法,您可以深入了解跨多个长度尺度的性能。蔡司Xradia Ultra力学加载台利用无损三维成像,以特殊的方式实现了压缩、拉伸、压痕等原位纳米力学测试。这使您可以研究内部结构的三维演变,在载荷状态下,图像分辨率可达50 nm。

进行原位加热实验

在高温下研究降解过程、热膨胀和相变等纳米级的材料变化。蔡司Xradia Ultra的Norcada加热台使您能够对高温样品进行纳米级的无损三维成像。MEMS加热器技术可在空气中将样品加热至500℃, 其灵活的设计使得用同样的部件即可实现样品加热或样品偏压。

蔡司Crossbeam laser
蔡司Crossbeam laser

尽享LaserFIB提供的快捷样品制备优势

即使感兴趣区域深埋在样品内部,您也能够迅速定位您的感兴趣区域(ROI),同时,您还可以轻松制备用于使用蔡司Xradia Ultra或同步辐射测试的柱状样品。使用将蔡司Crossbeam FIB-SEM与超短脉冲飞秒激光相结合的LaserFIB,助您实现跨多个尺度的关联工作流。例如,您可以使用先前获得的三维X射线显微镜数据集找到您的感兴趣区域,并用Cut-to-ROI工作流对它们进行进一步的分析。使用飞秒激光切割毫米级的材料并制备样品,用Xradia Ultra进行分析, 然后,再利用FIB-SEM的功能进行纳米和微米级的铣削、断层扫描、成像和高级分析。

软件

使用操作便捷的软件创建高效的工作流

利用蔡司创新的Scout-and-Scan™控制系统简化样品和扫描设置,提高您的生产力。基于工作流的用户界面将指导您轻松完成对准样品、定位感兴趣区域和设置三维扫描的步骤。您可以对同一个样品进行多次扫描,实现对不同的感兴趣区域进行成像,或结合不同的成像模式。对那些有广泛实验需求的中心实验室用户来说,这一款简单易用的系统是理想的选择。高级用户能够完全控制显微镜,进行自定义成像任务,或使用集成的Python API整合到原位实验中。

放置、 加载、 定位、扫描、 运行。就是这么简单。图形用户界面引导您轻松创建工作流。
放置、 加载、 定位、扫描、 运行。就是这么简单。图形用户界面引导您轻松创建工作流。

蔡司推荐来自Object Research Systems(ORS)的Dragonfly Pro

ORS Dragonfly Pro是一款用于高级分析和可视化处理的软件解决方案,适用于通过X射线、FIB-SEM、SEM和氦离子显微镜等各种技术采集的三维数据。ORS Dragonfly Pro仅通过蔡司提供,为可视化和分析大型三维灰度数据提供一个直观、完整、可量身定制的工具包。您可以用Dragonfly Pro对三维数据进行导航、注释和创建包括视频在内的媒体文件, 还可以执行图像处理、分割和对象分析来量化您的结果。

打造适合您的工作流的工具
打造适合您的工作流的工具:选择插件来控制图像对齐、映射差异和自定义外观。固体氧化物燃料电池,使用Xradia Ultra成像。

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打造适合您的工作流的工具
打造适合您的工作流的工具:选择插件来控制图像对齐、映射差异和自定义外观。

下载

纳米级X射线成像:

开启科学探索之门 蔡司Xradia Ultra系列

页: 33
文件大小: 10836 kB

ZEISS ORS Dragonfly

Outstanding 3D visualization with best-in-class graphics

页: 2
文件大小: 689 kB

ZEISS Xradia Ultra Family - Flyer

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

页: 3
文件大小: 816 kB

In Situ Observation of Mechanical Testing

at the Nanoscale

页: 8
文件大小: 1650 kB

X-ray Nanotomography in the Laboratory

with ZEISS Xradia Ultra 3D X-ray Microscopes

页: 15
文件大小: 6273 kB

3D Drill Core Scout and Zoom

For Gold Mineralization Characterization

页: 4
文件大小: 1879 kB

In situ 3D Imaging of Crack Growth in Dentin

at the Nanoscale

页: 6
文件大小: 1067 kB

In situ Uniaxial Compression

Of Single Crystals of HMX explosive during 3D XRM Imaging

页: 5
文件大小: 988 kB

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