In SEM/TEMナノインデンター

Hysitron PI 89 SEM PicoIndenter

高度なイメージングと多彩なその場力学試験を統合し、最先端の材料研究、測定・解析の自動化に対応するフラッグシップモデル

Hysitron PI 89 SEM PicoIndenter

Hysitron PI 89 SEM PicoIndenterは、走査電子顕微鏡(SEM、FIB-SEM、PFIB)の高分解能観察機能を活用し、観察と同時に定量的なナノ機械特性評価を実現します。

PI 89は、世界初の商用SEM in-situナノ機械特性評価システムを実現したブルカー独自の静電容量型トランスデューサー技術をさらに発展させたシステムです。また、PI 89 Autoでは、EBSD、EDS、SEM観察、機械特性マッピングの4つの手法に自動化機能を追加し、高効率なデータ取得と解析を実現します。

PI 89では、ナノインデンテーション試験、引張試験、マイクロピラー圧縮試験、粒子圧縮試験、カンチレバー曲げ試験、破壊試験、疲労試験、動的試験、機械特性マッピングなど、幅広いin-situナノ機械特性評価に対応しています。

詳細は、製品カタログまたはFAQをご覧ください。

卓越した性能
高精度な制御性能
業界最高クラスの静電容量型トランスデューサーにより、1 nm未満から150 µmまでの変位レンジ、1 µN未満から3.5 Nまでの荷重レンジを実現します。また、最大78 kHzのフィードバック制御と最大39 kHzのデータ取得により、高速変形挙動も高精度に捉えることができます。
革新的なステージ技術
高度なステージテクノロジー
リニアステージおよび回転・傾斜ステージの高精度エンコーダ制御により、試料位置を正確に制御できます。これにより、再現性の高い力学試験や機械特性マッピングに加え、FIB加工、EBSD、EDS、BSE、TKDなどを用いた解析・観察にも対応します。
優れた拡張性
モジュール設計
さまざまなin-situナノ機械特性評価手法に対応する豊富なオプションを用意しています。高温試験(最大1000℃以上)、低温試験、ナノトライボロジー評価、電気特性評価モジュール、nanoDynamic、Push-to-Pull(PTP)引張試験、Electrical Push-to-Pull(EPTP)、高ひずみ速度試験、走査型プローブ顕微鏡(SPM)イメージングなど幅広い評価ニーズに対応します。
特長

優れた性能と機能性

次世代システム設計で利用可能な2つの回転/傾斜ステージ構成。システムに加える簡単なスライド段階はトランスデューサーに対するサンプル位置の速く、簡単な調節を可能にする。

Hysitron PI 89は、大きな試料傾斜角と短いワーキングディスタンスを両立し、試験中の最適な観察環境を実現します。PI 89は優れた柔軟性と性能を研究者に提供します。

  • 再設計されたプラットフォームにより、柔軟性と操作性を向上
  • 1 nm分解能のエンコーダ付きリニアステージにより、自動試験時の再現性を向上するとともに、移動範囲を拡大
  • 高剛性フレーム(約0.9 × 10⁶ N/m)により、試験中の優れた安定性を実現
  • 回転・傾斜(RT)ステージ構成により、FIB加工やEDS、CBD、EBSD、TKDなどの検出器へのアクセスを確保しながら、観察および分析が可能
  • 次世代システム設計では、2種類の回転・傾斜ステージ構成を用意しています。シンプルなスライドステージを追加することで、トランスデューサーに対する試料位置を迅速かつ容易に調整できます。

真の変位制御(True Displacement Control)

SEM PicoIndenterを用いた真の変位制御試験における荷重低下挙動。

Rate limiting deformation mechanisms of bcc metals in confined volumes, Acta Materialia, Volume 166, March 2019, p. 687-701.

Hysitron PI 89は、Bruker独自のサブナノメートル分解能トランスデューサーと圧電アクチュエータ駆動のフレクシャ機構を採用しており、真の変位制御試験および真の荷重制御試験を実現します。

真の変位制御モードでは、圧電アクチュエータが設定された変位速度で試料を変形させ、トランスデューサーが荷重を測定します。

真の荷重制御モードでは、トランスデューサーが静電容量方式により荷重を付与すると同時に、変位を高精度に測定します。

トランスデューサーの独自の低消費電流設計により熱ドリフトを最小限に抑え、優れた荷重・変位分解能を実現します。

SEMイメージングおよび分析マッピングと同期した in-situ 力学データ

SEM動画のリアルタイム取得により、力学データと顕微鏡像を直接相関させながら観察できます。

試料提供:Professor Steven Nutt, University of Southern California

Hysitron PI 89で取得したin-situ力学データは、SEM画像と同期して並列表示できます。これにより、欠陥、機械的ひずみ、熱的・電気的刺激が材料の性能、寿命、および信頼性に与える影響を、ナノメートルからマイクロメートルスケールで直接評価できます。力学データとSEM観察の同期により、以下のような高度な解析が可能になります。

  • SEMの回転・傾斜(RT)ステージを活用し、EBSD解析と機械特性マッピングを組み合わせた評価が可能
  • チャンバーを大気開放することなく、ナノメカニカル試験の前後に同一試料上でFIB加工を実施可能
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SEM を使用した主な学術論文

2020
2019
位相安定性とWB2の機械的特性に及ぼすタンタルの影響コミューン夫人9, 375–380 (2019).
2018
アーカイブ

2017

化学異質性のナノスケールネットワークを介した金属ガラスのプラスチック流れの変調。アクタ・マテリア、140(2017):116-129

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