Empyrean Nano - X射線散射儀 | Malvern Panalytical

概述

Empyrean Nano 版是一种混合实验室 X 射线散射仪。这款设备支持多种技术，以多种长度比例进行（纳米）材料的结构鉴定。

主要应用：

SAXS 和 WAXS：小角和广角 X 射线散射
Bio-SAXS：生物大分子的 SAXS
USAXS：超小角 X 射线散射
全散射：原子对分布函数 (PDF) 分析

还可以添加其他几种应用，例如粉末衍射、薄膜分析和 CT——后续还可以升级。

这款具有高性能和灵活性的仪器由高分辨率测角仪平台、模块化概念和新探测器技术驱动。

搭配 OmniTrust 使用：Malvern Panalytical 為受管制環境而生的合規性解決方案

多种长度比例的（纳米）材料分析

与市场上的其它实验室仪器不同，Empyrean Nano 版涵盖了从 sub-Ångströms 到微米级的布拉格间距，以及跨越几乎 50 年的散射矢量 q 范围——没有任何间隙。

USAXS 与 SAXS/WAXS 组合以及 Empyrean Nano 版本的 PDF 测量实现了在多个长度比例上的层次结构的鉴定，覆盖了从 sub-Ångströms 到微米级的布拉格间距。

工作原理

Empyrean 支持各种 X 射线散射技术

SAXS (X 射线小角散射 ): SAXS 是 Empyrean Nano 版的主要应用。它是分析各种样品类型（液体、粉末、固体、凝胶......）的纳米级结构和尺寸的最通用工具之一。样品可以是无定形、结晶或半结晶。通过 SAXS 研究的典型样品包括胶体分散体、表面活性剂、聚合物、生物大分子、膜、纳米复合材料、纳米粉末和多孔材料。通过测量二维 SAXS 谱图可以研究各向异性纳米级结构的取向。阅读更多关于 SAXS 的信息

Bio-SAXS (用于生物大分子的 SAXS): 应用于稀释蛋白质溶液的小角 X 射线散射已成为一项发展快速的公认结构生物学技术。它可提供有关诸如整体蛋白质尺寸和形状、折叠和展开、聚集行为、稳定性和分子量等信息。测量可以在接近原生条件下进行，以及在变化条件下进行，例如蛋白质浓度、pH 值、离子强度或温度。 SAXS 最终还允许低分辨率分子形状包络重构，从而提供与单晶 XRD 或 NMR 所获得信息互补的信息。马尔文帕纳科的 EasySAXS 软件可用于基本的生物 SAXS 数据分析。数据可以导出为与 EMBL ATSAS 软件兼容的格式，该软件可用于三维蛋白质形状重构和其他高级任务。

WAXS (广角 X 射线散射): 基于在更高角度处测量的衍射谱图，可以识别和量化给定样品中存在的晶相和估算纳米微晶的尺寸。各向异性结构中晶格的取向，例如在聚合物中，可以通过测量二维 WAXS 谱图来研究。

USAXS (超小角 X 射线散射): 对于包含颗粒或结构特征在数百纳米尺寸范围内的样品的鉴定，传统 SAXS 设置的分辨率是不够的。 Empyrean Nano 版本的高分辨率光学系统与高分辨率测角仪相结合，可以获得低至 0.005 度 2θ 的超小角度。即使颗粒直径大至 1.5 μm，也可以轻松分辨来自高度单分散颗粒的散射曲线中的特征振荡。

全散射: 全散射实验使用硬 X 射线辐射并扫描到非常高的 2θ 角，以便获得最高的散射矢量数据。从推导的原子对分布函数 (PDF) 可以推导出纳米晶体和无序材料的短程原子序列。 Empyrean Nano 版配备了 GaliPIX3D 探测器和有效的防散射装置，可以获得高质量的实验数据，并可选择非常温环境条件。其结果与在同步辐射设施中获得的结果非常一致。阅读有关全散射的更多信息。

增加更多应用——后续还可以升级: 根据您的具体研究兴趣，Empyrean Nano 版本可以进一步升级，例如添加薄膜技术，如 GISAXS 和 X 射线反射、经典粉末 X 射线衍射或计算机断层影像。马尔文帕纳科还不断开发其他选项，改进和分析解决方案，并与现有的马尔文帕纳科仪器平台兼容。

特点

高灵活性

在双圆测角仪平台上，可以安装快速互换的预校准 X 射线模块 (PreFIX) 和样品台，从而轻松快速地配置 Empyrean Nano 版，启用不同的 X 射线散射技术。

尽管 SAXS 测量可以通过静态检测器轻松完成，但测角仪可以用于访问 WAXS 所需的扩展角度范围，并用于全散射 (PDF) 测量。

最小的 2θ 步宽为 0.0001 度，高分辨率测角仪也可轻松支持 USAXS 应用。为了使用尽可能高的散射矢量，可以很容易地将标准 Cu X 射线管与 Ag 或 Mo X 射线管进行互换。

高性能探测器

X 射线探测器的性能对于获得高质量的 X 射线散射数据至关重要。我们的混合像素区域探测器 GaliPIX^3D 和 PIXcel^3D具有低固有噪声和高动态范围。

其高空间分辨率使得实验装置紧凑，可以方便地安装在 240 mm 测角仪半径范围内。

GaliPIX3D 探测器具有 100％的 Cu、Mo 和 Ag 辐射吸收效率。如果您不仅要执行 SAXS/WAXS，而且还需要执行 PDF 快速测量。

使用 ScatterX78 执行 SAXS/WAXS

使用 ScatterX⁷⁸ 模块，您可以对纳米材料执行小角和广角 X 射线散射 (SAXS/WAXS) 测量。

SAX 信号允许对纳米级材料进行尺寸和结构分析。根据 WAXS 信号，可以获得关于纳米微晶的晶相、尺寸和其定向的补充信息。

ScatterX78 可用于测定各种样品的表征，如胶状分散体、聚合物、蛋白质溶液、表面活性剂、纳米粉末和液晶。

用于超小角度分辨率的 USAXS 选装件

在 Empyrean Nano 版中，通过使用基于预校准高分辨率光学元件的 Bonse-Hart 类型实验装置，可以将分辨率推到超小角度。

利用这种 USAXS 设置，可达到的最小散射角约为 0.005 度，相对应的最大布拉格间距为 1700 nm。

易于接近，防辐射外壳

Empyrean Nano 版符合关于电气、机械和 X 射线安全的相关法规，默认情况下也适用于硬性 X 射线。

实验装置位于具有大型透视窗的防辐射机柜内。如果需要，打开门即可轻松接触装置。

If I moved to another company, and have chance to purchase, Empyrean would be the one.

Raeann Wu — Teva Pharmaceuticals

規格

测角仪

外壳防护等级	防辐射机柜，带有大透明窗和宽开门。
Type	垂直双圆测角仪；theta - theta 几何
Radius	240 mm
解决方案	0.0001 °
界面	PreFIX 型，可快速更换预校准光学元件、平台和探测器

SAXS/WAXS 规格

相机	480 mm
X-ray tubes	密封高分辨率 X 射线光管（铜阳极）
Collimation type	线准直（标准）可以转换为点准直
Incident beam optics	一维聚焦 X 射线镜
Beam path	ScatterX⁷⁸，真空（< 0.1 毫巴）；包含样品胶囊
Sample holders	液体、固体、粉末
温度控制范围	温控毛细管支架 (5-70℃) 使用一次性低背景毛细管
Beam stop	光闸用于线和点准直——易于切换；半透明
偵測器	低噪声混合像素区域探测器： GaliPIX^3D：CdTe 传感器；分辨率 60 µm 或 PIXcel^3D：Si 传感器；分辨率 55 µm
测量类型	静态或扫描检测器（一维或二维全谱）
Accessible 2θ range	0.08 - 78 °
Accessible q-range	0.006 - 5.14 Å^-1
Maximum Bragg spacing	100 nm
软件	Data Collector , EasySAXS , XRD2Dscan , HighScore (Plus)

USAXS 规格

X-ray generator	密封高分辨率 X 射线光管（铜阳极）
Collimation type	线准直
Incident beam optics	四晶 Ge(220) 单色仪
Receiving optics	3-bounce Ge (220) 分析仪晶体
Sample holders	液体、固体、粉末
樣品更換	固体和粉末可选
偵測器	正比计数器，PIXcel^3D 或 PIXcel^1D
测量原理：	步进扫描 (0D)
Accessible 2θ range	最小 2θ 0.005 °
Accessible q-range	最小 q 值 0.00036 Å^-1
Maximum Bragg spacing	1700 nm
软件	Data Collector, EasySAXS

全散射（PDF 分析）规格

X-ray generator	密封 X 射线光管（Ag 或 Mo 阳极）
Collimation type	线准直
Incident beam optics	一维聚焦 X 射线镜或狭缝系统
偵測器	GaliPIX^3D: CdTe 传感器具有 100％的效率，也适用于硬辐射或闪烁计数器
测量原理：	扫描（1D 或 0D）
Accessible 2θ range	最大 2θ 160 °
Accessible q-range	最大 q 值 22 Å^-1
软件	Data Collector, HighScore (Plus)