ZEISS Xradia 810 Ultra

非破壊ナノスケールイメージングの可能性を拡張

ZEISS Xradia 810 Ultra

  • はじめに

    科学の早さで調査

    ZEISS Xradia 810 Ultra X線顕微鏡により、ラボベースのX線イメージングシステムにおいて最高水準の、50 nmまでの空間分解能を実現します。現代の先進的研究において非常に重要な役割を果たしている非破壊3Dイメージングで、比類なき性能と柔軟性を実現します。革新的なXradia Ultraアーキテクチャには、シンクロトロンテクノロジから採用された独自のX線光学系が組み込まれており、吸収コントラストと位相コントラストを利用できます。5.4 keVのエネルギーを利用して、ナノスケールイメージングのスループットを最大10倍に向上できます。Xradia 810 Ultraの低エネルギーを利用して、中Z試料から低Z試料まで優れたコントラストと画質を得られます。高度な in situおよび4D機能を利用して、経時的な構造形成を変化する条件下で研究できます。材料科学、生命科学、天然資源、多様な工業用途における3D X線イメージングの調査範囲を広げます。

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  • 概要

    最高水準の分解能、さらに向上したコントラスト、スピード

    ZEISSのソリューションは、研究室用顕微鏡で世界唯一の50 nmまでの分解能を備えた、非破壊3D X線イメージングを提供します。吸収コントラストとゼルニケ位相差とともに、ZEISS Xradia 810 Ultraは、シンクロトロンから応用された高度な光学系を採用しており、業界最高水準の分解能とコントラストを研究にご利用いただけます。重要な非破壊ステップを従来のイメージングワークフローに加えることで、この革新的な顕微鏡により画期的な研究を行うことができます。

    Xradia 810 Ultraでは、5.4 keVの高コントラストを研究に利用することで、イメージングが困難なさまざまな材料の高分解能X線イメージングを可能にします。高分子材料、酸化物、複合体、燃料電池、地質学試料、生物由来物質などのさまざまな材料で、吸収コントラストと位相差によるイメージングを最適化します。世界中のシンクロトロン施設や有名な研究施設におけるナノスケールX線イメージングのパイオニアであるZEISS XRMは、画期的なソリューションを提供して、研究を最先端に押し上げます。

    Xradia 810 Ultraは、ナノスケールX線イメージングのスピードを桁違いに速くすることで、科学分野と工業分野いずれの作業においても、XRMの投資対効果を最適化します。中心的な顕微鏡研究室では、ワークフローが高速化することでより多くのユーザーがより短時間で顕微鏡を利用できるようになり、その結果、XRMの利用対象者を広げることができます。同様に、内部構造の4D研究および in situ 研究をすばやく繰り返えし実行することができ、これらの技法をさらに多くのアプリケーションで価値あるものにします。また、石油およびガスの採取可能性調査で使用されるデジタル岩石物理学のようにアプリケーションが非常に絞り込まれている場合、Xradia 810 Ultraを使用して、孔隙率などの重要なパラメータの評価に使用するデータを数時間以内に測定できます。

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  • アプリケーション

    材料研究
    バッテリー、燃料電池、触媒、複合材料、建設材料などの機能材料の研究と設計を最適化します。リアルな3D微細構造データを取得して計算モデルを改良し、材料のボトムアップ設計に利用できます。材料の特性とナノ構造形成を研究および予測します。材料の孔隙率、亀裂、位相分布を、数日間ではなく数時間で調べることができます。3Dマッピングを利用して、孔隙率/細孔連結、繊維配向、亀裂伝播、粒子のサイズ/分布、層間剥離などの特性や性質を深く理解できます。分解能の非破壊イメージングによって、中Z材料から低Z材料までの4Dおよび in situ 研究を容易に行うことができます。

    原材料

    ナノスケールのX線顕微鏡を使用し、今までにない貯留岩(炭酸塩、頁岩)の構造を見つけ出して、特性評価のためのパラメータ(孔隙率、透過性)を数時間以内に取得し、これらを使用して流動シミュレーションを行い、採取を最適化します。デジタル岩石物理学や特殊なコア分析で、ナノスケールの細孔構造測定を10倍の速さで行うことができ、結果が得られるまでの時間を大幅に短縮します。 負荷が加わった状態の地力学の理解、金属の張力効果の研究、圧力下のセラミック解析など。

    生命科学
    象牙質の微小管、骨の骨細胞小腔と小管、組織工学の生体足場、有機材料のナノ粒子凝集など、軟組織および硬組織をイメージングします。

    電子工学
    電子回路パッケージの研究および開発で、半導体試料のナノスケールでの可視化を通じて、パッケージ開発プロセスを最適化します。

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  • 特長
    • 50 nmまでの最高水準の分解能の3D X線イメージングを研究室内で利用可能
    • 非破壊3D X線イメージングで同一試料を繰り返しイメージングし、微細構造の形成を直接観察することが可能
    • 吸収コントラストとゼルニケ位相差の両方を使用でき、中Z材料から低Z材料、炭酸塩から頁岩、組織からバイオメカニズムまでといった多様な材料を、ナノスケールで10倍の速さでイメージング可能
    • シンクロトロンと同様の結果を研究室内で得ることができ、研究者はシンクロトロンの使用に制約がなく、シンクロトロンを効率的に利用することが可能
    • 画像の取得時間が短縮されるため、中心的な顕微鏡研究室の利用範囲が広がり、幅広い研究者が利用できるため、経済性が向上
    • イメージングニーズに最も合うように、16~65 µmの範囲で視野を切り替え可能
    • in situ装置内の試料をイメージングする場合も高分解能を維持
    • トモグラフィ再構築での自動画像調整
    • シンクロトロン実験計画の策定、準備、テストをラボで行い、シンクロトロンビームの限られた時間をより効率的に利用
    • シンプルなワークフローベースのユーザインタフェースを持つ Scout-and-Scan 制御システムを搭載、使用者の経験レベルが様々なセンターイメージングラボに理想的

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  • Ultra Load Stage

    Xradia Ultra Load Stage: オプションアクセサリ

    3D X線イメージング用 In situ ナノメカニカル検査ステージ

    負荷状況下に於けるナノ構造の変化を3D観察

    ZEISS Xradia Ultra Load Stageは、非破壊3D画像診断での圧縮、伸張、
    インデントにおける、高性能in situナノメカニカル検査を可能にします。
    負荷状況下で最高50nm分解能による内部構造変化を3D検査。
    ローカルナノスケールの特徴と、変形や欠陥との関係を理解する事が可能
    (熟知)。現在の測定手法を補完し(多重長)ロングレンジスケールにまたがり性質の理解を深める事が可能。 

     

    特長

    • Xradia Ultra ナノスケール 3D X線顕微鏡 (XRM) にin situ ナノメカニカルテスト機能を追加
    • 負荷状況下に於ける3D断層画像観察、最高分解能50nm
    • 圧縮、伸張、インデント等の様々なナノメカニカルテストを実施
    • 金属、セラミックス、化合物、ポリマー、およびバイオマテリアルを含む広範囲の材料に対応
    • MicroCT・スタンドアロンテストセットアップにおけるマルチレングススケールにかかる現象を理解し、電子顕微鏡データを補完:原子レベル・ナノスケールから、ミクロ・マクロスケールまで
    • 異なる力学測定を備えた2つのモデルで利用可能:
      • LS108: 最大0.8 N
      • LS190: 最大9 N 
    • 対応システム:
      • ZEISS Xradia 800 Ultra
      • ZEISS Xradia 810 Ultra
      • Xradia UltraXRM-L200
      • Xradia nanoXCT-200

    仕組み:

    クローズドループによる位置制御のピエゾメカニカルアクチュエータ、
    歪みゲージパワーセンサ、様々なモードを可能にする上下アンビルセット
    から成る ZEISS Xradia Ultra Load Stage の設定は容易です。
    試料はアンビル間で固定され、センサは、アンビル変位機能として
    試料上の力量を測定します。

     

     

    モード

    Compression
    圧縮

    単軸圧縮荷重下における分析材料の変形、および欠陥を観察。プラスチックの弾性および変形の調査、又その効果が一定であるか、異方性があるか、ボイドやストラット あるいはインタフェース等のナノ構造の特徴に関連する現象かどうかを判断。

    Tension
    伸張

    単軸引っ張り荷重下における分析材料の変形および欠陥を観察。弾性係数や引張降伏強度の臨海性質や 特定のナノ構造との関連を調査・観察。


    Indentation
    インデント

    インデントサイト周囲の変異や異常を調査。クラックの発生や増殖、コーティング剥離や重層構造を調査・観察。


    Key applications

    主要アプリケーション

    In situ ナノメカニカルテストは工学材料・自然材料など幅広い材料に適しています。

    下記を含む:

    • 高強度合金
    • バイオマテリアル / 生物力学
    • コーティング
    • 構成材料
    • ファイバ / 複合材料
    • 発泡体
  • ソフトウエア

    Scout-and-Scan 制御システムが全モデルに搭載

    革新的な ZEISS の Scout-and-ScanTM 制御システムが Xradia Ultra の操作性と生産性を著しく改善します。 Scout-and-Scan が試料とスキャンセットアップを合理化し、Xradia Ultra の生産性を向上させます。 レシピ機能で、同じ試料の様々な関心領域のスキャンセットアップや、異なるイメージングモードを組合わせることも可能です。 使い方が簡単なシステムなので、使う方の経験レベルが様々なセンターラボの様な環境に理想的です。 

    Visualization and Analysis Software

    可視化および解析ソフトウェア

    ZEISS は Object Research Systems (ORS) の Dragonfly Pro をお奨めします。

    X-線、FIBーSEM、SEM、ヘリウムイオン顕微鏡など、様々なテクノロジーで取得された3Dデータのための高度な解析と視覚化を行うソフトウェアです。
    Visual SI Advanced の後継となる Dragonfly Pro は高品質の視覚化テクニックと優れたグラフィックを提供します。使い易い Python のスクリプトにより Dragonfly Pro はカスタマイズ可能です。 3Dデータの処理とワークフローをトータルでコントロールできるようになります。

    詳しくはこちら

     

  • ダウンロード

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