Многофункциональный рентгеновский дифрактометр SmartLab

Многофункциональный рентгеновский дифрактометр Rigaku SmartLab объединил в себе самые передовые разработки в области рентгеновской дифракции, высокий уровень автоматизации, а так же полностью модульную конструкцию.
Система оснащена вертикальным θ/θ гониометром высокого разрешения с горизонтально расположенным столом, оптикой перекрестных лучей (CBO оптика), In-plane геометрией, и 9 кВт источником излучения с вращающимся анодом (опция).

Уже в базовой комплектации SmartLab оснащается запатентованной Rigaku оптикой перекрестных лучей(CBO – Сross Beam Optics). Применение этой технологии делает возможным быстрое переключение между пара-фокальной геометрией Брегга-Брентано (Bragg – Brentano geometry) для порошковой дифрактометрии и геометрией параллельного пучка для исследований в области тонких пленок и эпитаксиальных структур. Пользователь может легко переключаться между этими двумя геометриями без необходимости снятия, замены или дополнительной юстировки рентгенооптических компонентов дифрактометра.

Дифрактометр оснащается приставкой SAXS для Малоуглового Рентгеновского Рассеяния (Small Angle X-ray Scattering). Данная оптика предназначена для измерения структур в диапазоне от 1 до 100 нм, как в режиме Проходящего Малоуглового Рассеяния (вращение капилляра) так и в режиме Скользящего Падения Пучка (GISAXS – Graizing Incidence Small – Angle X-ray Scattering). Малоугловое Рентгеновское Рассеяние является мощным методом, используемым для определения размеров и формы частиц. Требования к точности определения формы и размера ноно-объектов важны и постоянно возрастают во всем мире при исследовании новых материалов и полупроводников.

Приставка СВО-f на основе поликапиллярной оптики позволяет формировать точку фокусировки высокой интенсивности 100 мкм для микро-дифракционных экспериментов. Приставка In-Plane предоставляет дополнительную ось сканирования, ортогональную к плоскости θ/2θ, что позволяет проводить измерения плоскостей кристаллической решетки перпендикулярных к поверхности образца. Возможность осуществления сканирования в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях без необходимости перенастройки системы является революционным прорывом в дифрактометрии тонких пленок. Использование In-plane геометрии позволяет проводить анализ пленок толщиной до 1 нм. В такой геометрии можно определять параметры решетки в плоскости образца, а также определять ориентационные соотношения в системе пленка/подложка, что недоступно при использовании стандартной геометрии.

Доступны четыре монохроматора на падающий пучок {Ge(220) двухкристальный, Ge(220) четырехкристальный, Ge(400) двухкристальный, Ge(440) четырехкристальный} и два монохроматора на анализатор {Ge(220) двухкристальный и Ge(400) четырехкристальный}, что позволяет проводить РСА среднего и высокого разрешения и измерения отражательной способности совершенных кристаллов, эпитаксиальных слоев и тонкопленочных многослойных структур с разрешением до 5 угловых секунд.

В зависимости от решаемых задач SmartLab может быть оснащен тремя типами детекторов: точечный сцинтилляционный детектор, кремниевый полосковый высокоскоростной 1D детектор D/tex, и 2D КМОП детектор Pilatus (размер активной зоны: 83,8x70мм²).

Важной особенностью SmartLab является программное обеспечение "SmartLab Guidance". Оно обеспечивает интеллектуальный интерфейс между прибором и пользователем, помогая в выборе оптимальной аппаратной конфигурации, и обеспечивая полностью автоматизированную калибровку оптики, образца, щелей и других узлов прибора, что позволяет свести к минимуму время настройки и сосредоточиться на получении результата для пользователей с любым уровнем подготовки. Интегрируемые программные пакеты позволяют проводить практически любой возможный эксперимент в области рентгеноструктурного анализа, включая следующие:

• Порошковые материалы: фазовый анализ, измерение размера кристаллитов, определение степени кристалличности, структурный анализ и уточнение параметров решетки, измерение напряжений, фазовый анализ в зависимости от температуры от комнатной до 1500°С.
• Тонкие пленки: Структурный анализ, текстурный анализ, In-plane дифракция, анализ качества кристаллов (кривых качания (RC – Rocking Curves), картирование обратного пространства (RSM – Reciprocal Space Mapping)), рентгеновская дифракция высокого разрешения и рентгеновская рефлектометрия (HRXRD и HRXRR – High Resolution X-ray Reflectivity), профилирование методом скользящего пучка (GIXRD – Graizing Incidence X-ray Diffraction), 2D-стресс измерение (2 –Dimensional Stress Analysis), измерение полюсных фигур (PF Measurements – Pole Figure Measurements), фазовый анализ в зависимости от температуры от комнатной до 1100°С.
• МУР – Малоугловое Рентгеновское Рассеяние (SAXS): распределение частиц и пор по размерам, корреляционный анализ, анализ наноразмерных структур, содержащих атомы и молекулы, измерение структуры и динамики биологических макромолекул, жидкостей.
• Микродифракция: рентгеноструктурный анализ с возможностью точного и аккуратного позиционирования рентгеновского пучка размером до Ø100 мкм на малых площадях, дифракционное картирование по площади 100x100мм² (DFM – Diffraction Function Mapping).

SmartLab принадлежности:

ASC-6: автозагрузчик на 6 образцов с функцией вращения (доступы автозагрузчики на 10 и 48 образцов)

Автозагрузчик на 6 образцов компактен и надежен. Встроенная функция вращения улучшает статистику при измерении поликристаллических материалов. Полностью автоматическое выравнивание. Программируемый.

Держатели образцов

Доступны различные типы держателей образцов, чтобы удовлетворить потребности любой лаборатории.

Наклоняющая RxRy приставка

Приставка RxRy позволяет проводить наклонное х-у позиционирование образца относительно рентгеновского пучка. Доступны перемещения 20 мм, 100 мм.

2D КМОП детектор Pilatus

Pilatus 200K – высокоскоростной двухкординатный детектор основанный на технологии гибридного пикселя с размером активной зоны: 83,8х70мм².

Приставка для картографирования

Приставка XY позволяет проводить х-у позиционирование образца относительно рентгеновского пучка. Доступны перемещения 20 мм, 100 мм

Anton Paar DHS 1100 куполообразная высокотемпературная приставка для тонких пленок

Столик для нагрева образцов с сферическим окошком для in-situ текстурного анализа и анализа тонких пленок. Столик имеет компактный дизайн, небольшой вес и воздушное охлаждение:
• Температурный диапазон: 25°C до 1100°C
• Атмосфера: воздух, инертный газ, вакуум

D/teX Ultra – Высокоскоростной линейный детектор

Однокоординатный (1D) полупроводниковый полосковый детектор (опция) с высоким разрешением. D/teX Ultra предназначен для высокоскоростной съемки дифракционных данных. Достижения в области технологий полупроводниковых устройств и методов обработки электронных данных скомбинированы для создания D/teX Ultra – наибыстрейшего и наиболее гибкого кремниевого полоскового детектора.