Microscopia de Raios X 3D (XRM)

SKYSCAN 2214

Microscopia de Raios X 3D em Nanoescala

Desempenho final ao seu comando

Potência, Resolução, Campo de Visão

300 x 400 mm
maior tamanho que pode ser acomodado
Seja a amostra enorme ou pequena, o SKYSCAN 2214 tem a flexibilidade de criar imagens de todas elas.
160 keV
poder de penetração
Filamento de troca rápida para alternar entre W para maior penetração ou LaB₆ para maior resolução
<500 nm
resolução espacial 3D verdadeira
Existem muitas maneiras de definir a resolução, mas a mais importante é a capacidade de resolver 2 recursos no modelo 3D resultante.

Assista aos vídeos para obter mais informações

SKYSCAN 2214 – Microscopia de raios X em nanoescala

O novo nanotomógrafo de raios X MULTISCALE SKYSCAN 2214 cobre a mais ampla gama de tamanhos de objetos e resoluções espaciais em um único instrumento. Ele abre possibilidades únicas para imagens 3D e modelagem exata de materiais geológicos na exploração de petróleo e gás, materiais compostos, baterias de lítio, células de combustível, montagens eletrônicas, bem como aplicações pré-clínicas ex-vivo, como imagens pulmonares ou vascularização de tumores.

 

O instrumento permite a digitalização e a reconstrução 3D não destrutiva da microestrutura interna de objetos com diâmetro maior que 300 mm, bem como resolução submicrônica para amostras pequenas.

 

O sistema contém uma fonte de raios X de transmissão "tipo aberto" com tamanho de ponto <0,5 mícrons e uma janela de diamante. Pode ser equipado com até quatro detectores de raios X para máxima flexibilidade: tela plana para objetos grandes, CCD refrigerado de 11Mp com amplo campo de visão, CCD refrigerado de 11Mp com campo de visão médio, CCD refrigerado de 8Mp para maior resolução espacial. A geometria de aquisição variável automática e o aprimoramento do contraste de fase permitem a melhor qualidade possível em um tempo de varredura relativamente curto.

 

O SKYSCAN 2214 é complementado pelo 3D.SUITE. Este abrangente pacote de software abrange reconstrução acelerada por GPU, análise morfológica 2D/3D, bem como visualização de renderização de superfície e volume.

Características Principais

Recursos do SKYSCAN 2214

Source

O SKYSCAN 2214 usa uma fonte de raios X de tipo aberto de última geração. A fonte oferece resolução espacial real abaixo de 500 nm, energia de raios X de até 160 keV e potência da fonte de até 16 W. A fonte é praticamente livre de manutenção com um procedimento de substituição de filamento pré-alinhado extremamente fácil.

O SKYSCAN 2214 possui uma fonte de raios X nanofocus de tipo aberto (bombeada) com janela de diamante. Produz um feixe de raios X com energia de pico de 20 kV a 160 keV e é fornecido com dois tipos de cátodos. Os cátodos de tungstênio (W) operam em toda a faixa de tensões de aceleração de até 160 kV e fornecem um tamanho de ponto de até 800 nm. Os cátodos de hexaboreto de lantânio (LaB6) podem ser usados ​​para acelerar tensões de 20 kV a 100 kV e fornecer um tamanho de ponto do feixe de raios-X menor que 500 nm para alcançar a mais alta resolução em imagens e reconstrução 3D. O padrão de resolução JIMA indica que estruturas de 500 nm podem ser facilmente resolvidas.

Para estabilidade a longo prazo do tamanho do ponto focal e da posição do ponto de emissão, a fonte de raios X é equipada com um sistema de resfriamento líquido que contém um recirculador que fornece estabilidade de temperatura precisa do fluido de resfriamento.

Recursos do SKYSCAN 2214

Detectores

O SKYSCAN 2214 pode ser equipado com até quatro câmeras de raios X para máxima flexibilidade: três câmeras CCD com resolução e campo de visão diferentes e um detector de tela plana de grande área. Todas as câmeras podem ser selecionadas com um único clique do mouse. As diferentes câmeras CCD podem ser adaptadas a qualquer momento durante a vida útil do sistema.

Todos os três CCDs podem capturar imagens na posição central do feixe e em duas posições de deslocamento para dobrar o campo de visão. As imagens nas duas posições de deslocamento são costuradas automaticamente com compensação dos deslocamentos e possíveis diferenças de intensidade.

O uso de detectores CCD com tamanho de pixel pequeno permite a extensão de imagens de alta resolução e reconstrução 3D para objetos grandes. A flexibilidade do detector integrado permite ajustar o campo de visão e a resolução espacial de acordo com o tamanho e a densidade do objeto. Uma reconstrução avançada de um volume de interesse fornece a digitalização de uma parte selecionada de um objeto grande com alta resolução sem comprometer a qualidade da imagem.

Além disso, o campo de visão pode ser aumentado horizontal e verticalmente usando posições de câmera deslocadas e movimento vertical do objeto.

Recursos do SKYSCAN 2214

Fases in situ

A plataforma de objetos de alta precisão do SKYSCAN 2214 suporta objetos de até 300 mm de diâmetro e 20 kg de peso. O motor de rotação com rolamento de ar permite a rotação precisa de objetos com altíssima precisão, e o estágio de microposicionamento integrado garante um alinhamento perfeito da amostra.

O SKYSCAN 2214 possui uma câmara de amostra grande e de fácil acesso para permitir a digitalização de objetos grandes, bem como a montagem de estágios opcionais. Além disso, há muito espaço disponível para equipamentos periféricos.

Os estágios de teste de materiais da Bruker são projetados para realizar experimentos de compressão de até 4400 N e experimentos de tração de até 440 N. Todos os estágios se comunicam automaticamente através do estágio de rotação do sistema, sem a necessidade de conexões de cabos. Usando o software fornecido, experimentos de varredura programados podem ser configurados.

Os estágios de aquecimento e resfriamento da Bruker podem atingir temperaturas de até +80 °C ou 30 °C abaixo da temperatura ambiente. Assim como os outros estágios, não são necessárias conexões extras e há um reconhecimento automático do estágio. Usando os estágios de aquecimento e resfriamento, as amostras podem ser examinadas em condições não ambientais, para avaliar o efeito da temperatura na microestrutura da amostra.

O SKYSCAN 2214 é totalmente compatível com os estágios da DEBEN. Com o adaptador incluído, a platina DEBEN pode ser simplesmente colocada na platina de rotação do SKYSCAN 2214.

Cooling Stage
Material Testing Stage
Deben Stage

Aplicativos em Destaque

Aplicações SKYSCAN 2214

Fabricação aditiva

A manufatura aditiva, também comumente chamada de impressão 3D, permite a criação de componentes com estrutura externa e interna complexa. Ao contrário das técnicas clássicas que requerem moldes ou ferramentas especiais, a manufatura aditiva permite a produção econômica de protótipos de uma peça e peças de produção em grandes lotes. Uma vez concluído, a confirmação da estrutura interna e externa é importante para garantir que o componente funcione conforme o esperado. O XRM permite essa inspeção de maneira não destrutiva, dando confiança de que um componente atenderá ou excederá as especificações.

  • Inspeção de vazios internos para pó preso
  • Validação de dimensões externas e internas
  • Comparação direta com modelos CAD
  • Análise de componentes únicos e multimateriais
Aplicações SKYSCAN 2214

Fibras e Compósitos

Ao combinar materiais em um compósito, o componente resultante pode aumentar a resistência e diminuir significativamente o peso. A otimização adicional vem da garantia de que a orientação dos subcomponentes seja otimizada. Um dos componentes clássicos usados são fibras que vão desde vergalhões de aço em concreto até nanotubos de carbono em materiais de aviação. O XRM permite a inspeção de fibras e compósitos sem a necessidade de corte transversal, garantindo que a condição da amostra não seja afetada pela preparação da amostra.

  • Orientação de objetos incorporados
  • Quantificação da espessura da camada e tamanhos de fibra
  • Testes in situ de temperatura e propriedades físicas com estágios acessórios
Aplicações SKYSCAN 2214

Geologia

O estudo de espécimes geológicos, seja uma amostra de núcleo das profundezas da superfície ou uma rocha colocada no solo, oferece uma riqueza de informações sobre a formação do mundo ao nosso redor. A análise geralmente requer a destruição da amostra intocada, removendo a proveniência importante das estruturas internas. O XRM fornece uma visão da amostra sem seccionamento, permitindo um tempo mais rápido para o resultado e a possibilidade de análises futuras.

  • Visualização 3D dependente da densidade do interior da amostra
  • Visualização de rede de poros
  • Seccionamento digital permitindo a aplicação de métodos geológicos padrão

Especificações SKYSCAN 2214

Feature

Specification

Benefit

 X-ray source

20-160 kV

16 W max.

User exchangeable filament

Optimize for max power (W) or max resolution (LaB6)

Rotatable diamond window for maximum lifetime

X-ray detector

6 Mp active pixel flat-panel

11 Mp large format cooled CCD

11 Mp mid format cooled CCD

8 Mp hi-res cooled CCD

Variety of pixel and detector sizes allow balance between detector resolution, coverage and counting statistics

Available with 1, 2, 3 or 4 detectors

Field upgradable to add detectors

Image Formats

Up to 8000 x 8000 x 2300 pixels after a single scan

User selectable image size allows balance of dataset size and needed resolution

Software allows downsizing after data collection

Resolution

60 nm smallest pixel size
<500 nm low-contrast resolution (10% MTF)

Simple graphics control for optimizing experiment resolution based on selected detector, sample and detector distance

Adjustable source focus size to balance maximum power and resolution

Positioning Accuracy

<50 nm for rotation
Anti-vibration granite platform with pneumatic leveling

Air bearing sample stage provides smooth rotation

Simple chuck style mounting of sample posts

Mechanical and electrical interface for advanced materials research stages

Maximum Object Size

300 mm in diameter (140 mm scanning size)

400 mm in length

Maximum object weight 20 kg

Both the power and room to scan large samples

Precise positioning of small samples near the source to maximize magnification

Dimensions W 1800 mm x D 950 mm x H 1680 mm

Weight: 1500 kg

Efficiently designed to optimize use of lab space

Source maintenance access via interlocked large sliding door

Serviço e Suporte

Contato