Обзор

Анализ (нано)материала на различных масштабах длин

В отличие от других лабораторных приборов на рынке, Empyrean Nano edition позволяет исследовать наноматериалы на уровне брэгговских расстояний от субангстремов до микронов и при векторе рассеяния с q-диапазоном, непрерывно перекрывающим почти 10^5.

x-ray-scattering_0001.jpg

Сочетание измерений USAXS, SAXS/WAXS и PDF на приборе Empyrean Nano edition обеспечивает уникальную возможность исследования иерархических структур на различных уровнях брэгговских расстояний от субангстрема до микрона. 

Принцип работы

Empyrean поддерживает различные методы рентгеновского рассеяния

SAXS Малоугловое рассеяние рентгеновского излучения 

SAXS – это основной метод, реализованный на приборе Empyrean Nano edition. Данный метод наиболее универсален и применяется для анализа наноструктур и наноразмеров в различных типах образцов (жидкости, порошки, твердые вещества, гели и т. д.). Образцы могут быть аморфными, кристаллическими или полукристаллическими. Типичными образцами, исследуемыми с помощью SAXS, являются коллоидные растворы, поверхностно-активные вещества, полимеры, биомакромолекулы, мембраны, нанокомпозитные материалы, нанопорошки и пористые материалы. Ориентация анизотропных наноразмерных структур может быть исследована с помощью измерений двумерной картины малоуглового рассеяния 2D SAXS. Узнайте подробнее о SAXS

Bio-SAXS SAXS на биомакромолекулах 

Малоугловое рентгеновское рассеяние на разбавленных белковых растворах стало широко применяемым и быстро развивающимся методом структурной биологии. Этот метод позволяет получать данные, например, об общем размере и форме белка, разворачивании и сворачивании, агрегационных свойствах, стабильности и молекулярной массе. Измерения могут выполняться в условиях, приближенных к естественным, или при изменении условий, таких как концентрация белка, pH, ионная сила или температура. SAXS также позволяет реконструировать оболочку молекулярной формы низкого разрешения, благодаря чему можно получить данные, дополняющие результаты монокристальной рентгеновской дифракции (XRD) или NMR. Программное обеспечение EasySAXS компании Malvern Panalytical позволяет выполнять основной анализ данных bio-SAXS. Данные могут быть экспортированы в формате, совместимом с программным обеспечением EMBL ATSAS, которое можно использовать для трехмерной реконструкции формы белка и решения других сложных задач.

WAXS Широкоугловое рассеяние рентгеновского излучения

Основываясь на дифрактограмме, полученной при измерении под большими углами, можно определить кристаллические фазы, присутствующие в данном образце, и выполнить количественный анализ, а также установить размер нанокристаллитов. Ориентация кристаллической решетки в анизотропных структурах, например в полимерах, может быть исследована с помощью измерений двухмерной картины широкоуглового рассеяния 2D WAXS. 

USAXS Сверхмалоугловое рассеяние рентгеновского излучения 

Для исследования образцов, содержащих частицы или структурные особенности в диапазоне размеров нескольких сотен нанометров, разрешения обычной установки SAXS недостаточно. Оптика высокого разрешения прибора Empyrean Nano edition в сочетании с гониометром высокого разрешения обеспечивает использование сверхмалых углов до 0,005 градуса в диапазоне 2 тета. Характеристические колебания кривой рассеяния от высокомонодисперсных частиц могут быть с легкостью устранены, даже при диаметре частицы, равном 1,5 мкм. 

В экспериментах по полному рассеянию используется жесткое рентгеновское излучение и выполняется сканирование вплоть до очень больших углов 2 тета, чтобы получить данные при самых высоких векторах рассеяния. За счет произведенного анализа функции распределения атомных пар (PDF) можно получить ближний атомный порядок в нанокристалле и материалах с неупорядоченной структурой. Прибор Empyrean Nano edition, оснащенный детектором GaliPIX3D и эффективными антирассеивающими устройствами, позволяет получать экспериментальные данные высокого качества, в том числе при условиях, отличающихся от окружающих (опционально). Результаты хорошо согласуются с данными, полученными на синхротроне. Узнайте подробнее об полном рассеянии.

Другие методы анализа – в качестве последующих обновлений 

В зависимости от задач, стоящих перед исследователями, прибор Empyrean Nano edition может быть доукомплектован, например для выполнения анализа тонких пленок, с помощью технологии GISAXS, рефлектометрии, классической порошковой дифрактометрии или компьютерной томографии. Компания Malvern Panalytical также постоянно занимается разработкой дополнительных опций, улучшений и аналитических решений, совместимых с предыдущими версиями приборов Malvern Panalytical.

Функции

Максимальная универсальность

Уникальная возможность простой и быстрой смены конфигурации Empyrean Nano edition для разных методов рентгеновского рассеяния обеспечивается благодаря двухкружной платформе гониометра, на которую можно быстро установить предварительно отъюстированные сменные рентгеновские модули (PreFIX) и платформы для образцов. Измерения SAXS могут выполняться с помощью детектора в статическом режиме, а гониометр необходим для измерений в расширенном диапазоне углов при WAXS и, главное, для измерений полного рассеяния (PDF). Гониометр высокого разрешения с шагом 0,0001 градуса 2-тета также легко обеспечивает метод анализа USAXS. Для достижения самых высоких векторов рассеяния стандартную рентгеновскую трубку Cu можно легко заменить на Ag или Mo.

Максимальная универсальность

Высокое качество детекторов

Применяемые детекторы рентгеновского излучения позволяют получать данные рентгеновского рассеяния высокого качества. Наши позиционно чувствительные пиксельные детекторы, GaliPIX3D и PIXcel3D, превосходят другие модели благодаря очень низкому уровню собственного шума и широкому динамическому диапазону. Их высокое пространственное разрешение позволяет сделать экспериментальные установки очень компактными, с радиусом гониометра 240 мм. Детектор GaliPIX3D, обладающий 100-процентной эффективностью регистрации излучения Cu, Mo и Ag, — это лучший выбор для выполнения не только измерений SAXS/WAXS, но и быстрых измерений PDF.

Высокое качество детекторов

SAXS/WAXS с модулем ScatterX78

С помощью модуля ScatterX78 можно выполнять измерения мало- и широкоуглового рентгеновского рассеяния (SAXS/WAXS) на наноматериалах.
Сигнал SAXS позволяет осуществлять размерный и структурный анализ материала в нанодиапазоне. Дополнительную информацию о кристаллических фазах, размере нанокристаллитов и их ориентации можно получить на основе сигнала WAXS. ScatterX78 можно использовать для характеризации различных образцов, например коллоидных дисперсий, полимеров, растворов белков, поверхностно-активных веществ, нанопорошков и жидких кристаллов.
SAXS/WAXS с модулем ScatterX78

Опция USAXS для измерений в области сверхмалых углов

Empyrean Nano edition позволяет проводить измерения в области сверхмалых углов с помощью экспериментальной установки типа Бонзе – Харта на основе предварительно юстированных оптических компонентов высокого разрешения. Благодаря данной установке USAXS наименьший доступный угол рассеяния равен приблизительно 0,005 градуса с наибольшим брэгговским расстоянием 1700 нм.

Опция USAXS для измерений в области сверхмалых углов

Радиационно безопасный корпус с удобным доступом

Empyrean Nano edition соответствует всем необходимым всемирным требованиям по технике безопасности при эксплуатации электрического, механического оборудования и оборудования с рентгеновским излучением, в том числе жестким. Экспериментальная установка находится в радиационно безопасном корпусе с большими прозрачными окнами. Двери можно широко открыть, что обеспечивает простой доступ к установке при необходимости.

Радиационно безопасный корпус с удобным доступом

Характеристики

Корпус

Радиационно безопасный корпус с большими прозрачными окнами и распашными дверцами.

Гониометр

Типгониометр с вертикальной двухкружной платформой; геометрия тета-тета
Радиус240 мм
Разрешение0,0001 град.
ИнтерфейсыТип PreFIX, обеспечивающий быструю замену предварительно юстированной оптики, платформ и детекторов

Технические характеристики SAXS / WAXS

Длина камеры480 мм
Источник рентгеновского излучениягерметичная рентгеновская трубка с высоким разрешением (Cu-анод)
Тип коллимациилинейная коллимация (стандарт)
возможность преобразования в точечную коллимацию
Оптика падающего лучаОдномерное фокусирующее рентгеновское зеркало
Траектория пучкаScatterX78, вакуумированный (< 0,1 мбар); включает капсулу для образца
Держатели образцажидкости, твердые вещества, порошки
Регулирование температурытерморегулируемый капиллярный держатель (5-70 °C)
использует одноразовые капилляры с низким уровнем фона
Прерыватель пучкаПоглотители пучка для линейной и точечной коллимации – простое переключение, полупрозрачные
Детекторгибридные пиксельные детекторы с низким уровнем шума
GaliPIX3D: датчик CdTe; разрешение 60 мкм, или PIXcel
3D: датчик Si; разрешение 55 мкм
Режим измерениястатический или сканирующий детектор (1D или 2D, полный профиль)
Доступный 2-тета диапазон0,08–78 град.
Доступный q-диапазон0,006–5,14 Å-1
Максимальное брэгговское расстояние100 нм
Программное обеспечениеData Collector, EasySAXS, XRD2Dscan, HighScore (Plus)

Технические характеристики USAXS

Источник рентгеновского излучениягерметичная рентгеновская трубка с высоким разрешением (Cu-анод)
Тип коллимациилинейная коллимация
Оптика падающего луча4-кристальный Ge(220) монохроматор
Принимающая оптика3-кратный Ge (220) кристалл-анализатор
Платформы/держатели для образцовжидкости, твердые вещества, порошки
Устройство смены образцовопция для твердых веществ и порошков
Детекторпропорциональный счетчик, PIXcel3D или PIXcel1D
Режим измеренияпошаговое сканирование (0D)
Мин. 2-тета0,0050 град.
Минимальное q-значение0,00036 Å-1
Максимальное брэгговское расстояние1700 нм
Программное обеспечениеData Collector, EasySAXS


Технические характеристики полного рассеяния (PDF-анализ)

Источник рентгеновского излучениягерметичная рентгеновская трубка (Ag или Mo-анод)
Тип коллимациилинейная коллимация
Оптика падающего лучаОдномерное фокусирующее рентгеновское зеркало или щелевая система
ДетекторGaliPIX3D: датчик CdTe с эффективностью 100% также для проникающего излучения или сцинтилляционного счетчика
Режим измерениясканирование (1D или 0D)
Макс. 2-тета160 град.
Максимальное q-значение22 Å-1
Программное обеспечениеData Collector, HighScore (Plus)

Дополнительное оборудование

Поддержка

Обслуживание

Решения для максимального увеличения отдачи от ваших инвестиций

Malvern Panalytical предлагает широкий спектр услуг, позволяющих поддерживать ваши приборы в превосходном состоянии и обеспечивать их максимальную эффективность. Наши знания и поддержка обеспечивают оптимальное функционирование вашего прибора.

Поддержка

Обслуживание в течение всего срока службы

  • Телефонная и дистанционная поддержка
  • Профилактическое обслуживание и проверки
  • Гибкие соглашения об обслуживании клиентов
  • Сертификаты характеристик
  • Обновления оборудования и программного обеспечения
  • Местная и международная поддержка

Обучение и методическая поддержка

Повышение эффективности ваших процессов 

  • Разработка/оптимизация подготовки образцов
  • Аналитические методологии 
  • Решения под ключ для XRD 
  • Операции с использованием пакетов IQ/OQ/PQ, обеспечение качества (GLP, ISO17025) или циклические/межлабораторные исследования
  • Автоматизация лабораторных процессов
  • Консультационные услуги

Обучение и образование

  • Обучение на месте или в наших центрах компетенции
  • Широкий спектр базовых и продвинутых курсов по продуктам, приложениям и программному обеспечению