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L'Empyrean édition Nano est un instrument de diffusion de rayons X hybride de laboratoire. De manière unique, il permet la réalisation de nombreuses techniques pour la caractérisation structurelle des (nano)matériaux sur plusieurs échelles de longueur.
Plusieurs autres applications, comme la diffraction de poudre, l'analyse de couches minces et la tomodensitométrie, peuvent également être ajoutées en tant que mises à niveau ultérieures.
Les hautes performances et la grande flexibilité de l'instrument sont soutenues par une plate-forme de goniomètre haute résolution, un concept modulaire et la toute dernière technologie de détecteur.
Fonctionne avec OmniTrust : la solution de conformité de Malvern Panalytical pour les environnements réglementés
Comme aucun autre instrument de laboratoire sur le marché, l'Empyrean édition Nano couvre les espacements de Bragg du subÅngström au micron, ainsi qu'une gamme q de vecteurs de diffusion couvrant presque cinq décennies, le tout sans aucune interruption.
La combinaison des mesures USAXS avec les mesures SAXS/WAXS et PDF sur l'Empyrean édition Nano permet une caractérisation unique des structures hiérarchiques sur plusieurs échelles de longueur, couvrant les espacements de Bragg du subÅngström au micron.
Empyrean prend en charge plusieurs techniques de diffusion de rayons X :
La SAXS est la principale application de l'Empyrean édition Nano. Il s'agit de l'un des outils les plus polyvalents pour analyser des structures et des dimensions à l'échelle nanométrique sur différents types d'échantillons (liquides, poudres, solides, gels,...). Les échantillons peuvent être amorphes, cristallins ou semi-cristallins. Les échantillons types qui peuvent être étudiés avec la SAXS comprennent les dispersions colloïdales, les surfactants, les polymères, les biomacromolécules, les membranes, les nanocomposites, les nanopoudres et les matériaux poreux. L'orientation des structures anisotropes à l'échelle nanométrique peut être analysée en mesurant les modèles de SAXS 2D. En savoir plus sur la SAXS
La diffusion de rayons X aux petits angles appliquée pour diluer les solutions de protéines est devenue une technique de biologie structurelle reconnue évoluant rapidement. Elle fournit des informations, par exemple sur la taille et la forme de la protéine, le repliement et la dénaturation, le comportement d'agrégation, la stabilité et la masse moléculaire. Les mesures peuvent être effectuées dans des conditions presque natives et malgré la variation de la concentration en protéines, du pH, de la force ionique ou de la température, par exemple. Enfin, la SAXS permet également une reconstruction de l'enveloppe de forme moléculaire basse résolution et fournit ainsi des informations complémentaires aux données obtenues lors de la NMR ou de la XRD de monocristal. Le logiciel EasySAXS de Malvern Panalytical est disponible pour l'analyse de base des données de bio-SAXS. Les données peuvent être exportées dans un format compatible avec le logiciel EMBL ATSAS, qui peut servir à la reconstruction de forme 3D des protéines et à d'autres tâches avancées.
Selon la figure de diffraction mesurée aux angles supérieurs, il est possible d'identifier et de quantifier les phases cristallines présentes dans un échantillon donné, ainsi que d'estimer la taille des nanocrystallites. L'orientation du réseau cristallin dans les structures anisotropes, p. ex. dans les polymères, peut être examinée en mesurant les figures de WAXS 2D.
Pour la caractérisation des échantillons contenant des particules ou des caractéristiques structurelles dans la plage granulométrique de plusieurs centaines de nanomètres, la résolution d'une configuration de SAXS classique est insuffisante. Sur l'Empyrean édition Nano, l'optique haute résolution associée au goniomètre haute résolution permet d'accéder à d'ultra-petits angles, jusqu'à 0,005 deg 2thêta seulement. Les oscillations caractéristiques dans la courbe de diffusion provenant de particules hautement monodispersées peuvent facilement être résolues, même avec un diamètre de particule atteignant 1,5 µm.
Les expériences de diffusion totale utilisent des rayonnements X durs et des acquisitions atteignant des angles très hauts de 2thêta afin d'acquérir des données jusqu'aux vecteurs de diffusions les plus élevés possibles. Avec la fonction atomique de distribution de paires (PDF) déduite, l'ordre atomique à faible portée peut être déduit dans les matériaux nanocristallins et désordonnés. L'Empyrean édition Nano équipé du détecteur GaliPIX3D et de dispositifs anti-diffusion efficaces permet d'obtenir des données expérimentales de très grande qualité, et même, en option, dans des conditions non ambiantes. Les résultats sont en accord avec les résultats obtenus sur les sites de rayonnements synchrotron. En savoir plus sur la diffusion totale.
Selon votre intérêt de recherche spécifique, l'Empyrean édition Nano peut encore être mis à niveau, par exemple en ajoutant des techniques de couches minces comme la GISAXS et la réflectivité des rayons X, la diffraction des rayons X sur poudre ou la tomodensitométrie. Par ailleurs, Malvern Panalytical développe constamment des options supplémentaires, des améliorations et des solutions analytiques rétrocompatibles avec les plates-formes d'instruments Malvern Panalytical existants.
Une flexibilité unique pour configurer facilement et rapidement l'Empyrean édition Nano selon les différentes techniques de diffusion de rayons X, permise par une plate-forme de goniomètre à 2 cercles sur laquelle peuvent être montés des modules à rayons X pré-alignés (PreFIX) et des supports d'échantillon rapidement interchangeables.
Si les mesures de SAXS sont facilement réalisables avec un détecteur statique, le goniomètre entre en jeu pour accéder à la plage angulaire étendue requise pour la WAXS et pour les mesures de diffusion totale (PDF). Avec une plus petite largeur de pas 2thêta de 0,0001 deg, le goniomètre haute résolution prend également rapidement en charge l'application USAXS.
Pour accéder aux vecteurs de diffusion les plus élevés possibles, le tube à rayons X Cu standard peut facilement être remplacé par un tube Ag ou Mo.
Les performances du détecteur à rayons X sont primordiales pour obtenir des données de diffusion de rayons X de haute qualité. Nos détecteurs bi-dimensionnels à pixels hybrides, GaliPIX3D et PIXcel3D, excellent par leur très faible bruit intrinsèque et leur plage dynamique élevée.
Leur haute résolution spatiale permet des configurations expérimentales plutôt compactes et s'adapte aisément dans le rayon du goniomètre de 240 mm.
Le détecteur GaliPIX3D, avec son efficacité d'absorption de 100 % pour les rayonnements Cu, Mo et Ag, est le détecteur idéal si vous souhaitez non seulement effectuer des SAXS/WAXS, mais également des mesures PDF rapides.
Avec le module ScatterX78, vous pouvez effectuer des mesures de diffusion de rayons X aux petits et grands angles (SAXS/WAXS) sur des nanomatériaux.
Le signal SAXS permet d'effectuer des analyses dimensionnelles et structurelles à l'échelle nanométrique d'un matériau. Quant au signal WAXS, il fournit des informations complémentaires sur les phases cristallines, sur la taille des nanocrystallites et sur leur orientation. ScatterX78 permet la caractérisation de divers échantillons, tels que les dispersions colloïdales, les polymères, les solutions de protéines, les surfactants, les nanopoudres et les cristaux liquides.
Sur l'Empyrean édition Nano, il est possible de pousser la résolution aux ultra-petits angles en utilisant une configuration expérimentale de type Bonse-Hart basée sur des composants optiques haute résolution pré-alignés.
Avec une telle configuration USAXS, le plus petit angle de diffusion accessible est d'environ 0,005 deg, avec un espacement de Bragg correspondant plus large de 1 700 nm.
L'Empyrean édition Nano respecte toutes les réglementations internationales en vigueur pour la sécurité électrique, mécanique et des rayons X, mais également pour les rayons X durs par défaut.
La configuration expérimentale se fait à l'intérieur d'une enceinte de radioprotection dotée de grandes fenêtres d'observation.
De larges portes permettent d'accéder rapidement à la configuration si nécessaire.
If I moved to another company, and have chance to purchase, Empyrean would be the one.
Raeann Wu — Teva Pharmaceuticals
| Indice de protection | Enceinte de radioprotection avec de grandes fenêtres d'observation et de larges portes |
|---|---|
| Type | Goniomètre vertical à 2 cercles ; thêta - géométrie thêta |
| Radius | 240 mm |
| Résolution | 0,0001 ° |
| Interface | Type PreFIX, permettant le changement rapide de l'optique pré-alignée, des platines et des détecteurs |
| Caméra | 480 mm |
|---|---|
| X-ray tubes | Tube à rayons X haute résolution étanche (anode Cu) |
| Collimation type | Collimation par ligne (standard)
Possibilité de transformer en collimation par point
|
| Incident beam optics | Miroir à rayons X à focalisation 1D |
| Beam path | ScatterX78, évacué (< 0,1 mbar) ; comprend une capsule à échantillons |
| Sample holders | Liquides, solides, poudres |
| Plage de réglage de température | Le support capillaire à température contrôlée (5-70 °C)
Utilise des capillaires jetables à faible bruit de fond
|
| Beam stop | Bloqueurs de faisceaux pour la collimation par ligne et par point – facilement commutables ; semi-transparents |
| Détecteur | Détecteurs bi-dimensionnels à pixels hybrides, faible bruit :
GaliPIX3D : capteur CdTe ; résolution 60 µm ou
PIXcel3D : capteur Si ; résolution 55 µm
|
| Type de mesure | Détecteur statique ou à balayage (modèle 1D ou 2D complet) |
| Accessible 2θ range | 0,08 - 78 ° |
| Accessible q-range | 0,006 - 5,14 Å-1 |
| Maximum Bragg spacing | 100 nm |
| Logiciels | Data Collector , EasySAXS , XRD2Dscan , HighScore (Plus) |
| X-ray generator | Tube à rayons X haute résolution étanche (anode Cu) |
|---|---|
| Collimation type | Collimation par ligne |
| Incident beam optics | Monochromateur 4 cristaux Ge(220) |
| Receiving optics | Cristal analyseur 3 réflexions Ge (220) |
| Sample holders | Liquides, solides, poudres |
| Changement d'échantillon | En option pour les solides et les poudres |
| Détecteur | Compteur proportionnel, PIXcel3D ou PIXcel1D |
| Principe de mesure | Balayage progressif (0D) |
| Accessible 2θ range | Min. 0,005 ° |
| Accessible q-range | Min. 0,00036 Å-1 |
| Maximum Bragg spacing | 1700 nm |
| Logiciels | Data Collector, EasySAXS |
| X-ray generator | Tube à rayons X étanche (anode Ag ou Mo) |
|---|---|
| Collimation type | Collimation par ligne |
| Incident beam optics | Système à fente ou miroir à rayons X à focalisation 1D |
| Détecteur | GaliPIX3D: capteur CdTe 100 % efficace, également pour compteur à scintillation ou rayonnement dur |
| Principe de mesure | Balayage (1D ou 0D) |
| Accessible 2θ range | Max. 160 ° |
| Accessible q-range | Max. 22 Å-1 |
| Logiciels | Data Collector, HighScore (Plus) |
Le PIXcel3D est un détecteur à pixels 2D hybride à semi-conducteurs unique. Chaque pixel mesure 55 microns x 55 microns et l'ensemble de détection est de 256 x 256 pixels. Le détecteur, désormais basé sur la technologie Medipix3, apporte un rapport signal/bruit inégalé grâce à sa fonction de diffusion d'un seul pixel et à ses multiples niveaux de discrimination énergétique.
Avec des dimensions de pixels de 60 microns x 60 microns et des dimensions globales de capteur de 30,06 x 24,16 mm, GaliPIX3D est le plus récent et le plus grand détecteur XRD de pixels 2D hybrides. Le capteur CdTe de haute qualité fournit une puissance d'arrêt inégalée pour les rayons X et offre une efficacité de près de 100 %, même pour les radiations d'énergie les plus élevées, telles que Ag et Mo. Comme avec le PIXcel3D, ce détecteur est conçu pour fournir des images 2D de pointe, une qualité de données et une flexibilité optimales. La conception du réseau de détecteurs de comptage de photons 2D permet aux utilisateurs de basculer facilement entre les modes 1D et 2D et de collecter des images adaptées au traitement 3D en tomodensitométrie.
Le logiciel EasySAXS est un programme avancé et convivial pour l'analyse des données SAXS (Small-Angle X-ray Scattering, ou diffusion de rayons X à petit angle). Il fournit des informations sur les structures et les dimensions à l'échelle nanométrique, les formes des nanoparticules et les surfaces. Le logiciel prend également en charge l'analyse des données de diffusion de rayons X à ultra-petit angle (USAXS).
EasySAXS offre une boîte à outils complète d'analyse de données, des options d'automatisation et des rapports. L'interface utilisateur permet d'accéder facilement à toutes les fonctionnalités et à tous les paramètres. Il s'agit notamment de la réduction des données, des analyses Guinier et Porod, de la détermination de la distribution des particules et des pores, du calcul de la fonction de distribution de distance de paire p(r), de l'ajustement des moindres carrés et des simulations de modèles.
EasySAXS est fourni avec un guide de démarrage rapide, une fonction d'aide détaillée avec des instructions par étape et des exemples de données pour les exercices. Il convient à la fois aux experts SAXS et aux débutants.
XRD2DScan est le progiciel de Malvern Panalytical pour la visualisation, la correction, l'intégration, la conversion et l'analyse des données de diffraction 2D.
Que vous soyez intéressé par l'amélioration du contrôle de procédé, ou que vous effectuiez des activités de recherche et développement, la compréhension de vos matériaux commence très souvent par comprendre la figure de diffraction de poudre.
Après l'identification de toutes les phases présentes dans votre échantillon avec le HighScore de Malvern Panalytical, cette suite logicielle tout-en-un avec l'option Plus continue à vous aider dans votre analyse. Que vous vous concentriez sur la quantification avec ou sans la méthode de Rietveld, l'ajustement de profil ou le traitement de figure, HighScore Plus est la solution qui vous permet d'effectuer vos analyses quotidiennes.
Nous sommes fiers de vous présenter les tutoriels vidéo de notre client, JIAM Diffraction Facility de l'Université du Tennessee (États-Unis). Faites défiler l'écran vers le bas pour voir d'autres vidéos.
Le tube Empyrean est le successeur du tube X'Pert éprouvé de Malvern Panalytical. Le tube Empyrean a été conçu et optimisé pour les diffractomètres Empyrean de Malvern Panalytical, sur la base de ses 25 ans de technologie de tubes en céramique. En outre, ce tube de diffraction de pointe est entièrement compatible avec tous les diffractomètres X'Pert PRO, X'Pert Powder, CubiX PRO, CubiX FAST, CubiX³ et X'Pert³ existants de Malvern Panalytical.
Nous proposons toute une gamme de solutions à environnement contrôlé « in situ » devant la majorité des applications prises en charge par nos instruments de diffraction de rayons X.
Pour en savoir plus
Numéro de version: 3
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Numéro de version: 4
Numéro de version: 5
Numéro de version: 3
Numéro de version: 2
Numéro de version: 4
Numéro de version: 3
Numéro de version: 10
Numéro de version: 9
Numéro de version: 7
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