Ztherm - Kombination von Starken Herkömmlichen und Neuen Hoch entwickelten Thermische Analyse-Fähigkeiten für MFP-3D und Ziffer FLUGHANDBUCH-Anlagen von der Asyl-Forschung

Themen Umfaßt

Hintergrund
Einleitung
Freitragender Ausgleich und Regelung
Kontakt-Steifheit und Ableitung
Merkmale und Nutzen von Ztherm Modulierten Thermische Analyse-Option
Bedingungen von Ztherm Modulierten Thermische Analyse-Option

Hintergrund

Ztherm kombiniert starke herkömmliche und neue hoch entwickelte Fähigkeiten der thermischen Analyse mit der hohen Auflösung von FLUGHANDBUCH, und fügt Ausgleich des schwebenden Patentes für das thermallyinduced freitragende Verbiegen und Maß der Kontaktsteifheit und Ableitung für die höchste erhältliche Empfindlichkeit und die Auflösung hinzu. Die Ztherm-Option versieht in hohem Grade lokalisierte Heizung mit Empfindlichkeit zu den Materialeigenschafts-22 änderungen des Liters <10 (subzeptoliter), mehr als eine Größenordnung Verbesserung im Volumen über der, die mit Handelsanlagen vorher erhältlich ist. Die Ztherm-Option ist für das Asyl Forschung MFP-3D™ und Cypher™ FLUGHANDBUCH Anlagen erhältlich. Die Ztherm-Option verwendet und umfaßt Fühler Anasys ThermaLever™.

ThermaLever-Fühler, der freitragende Zelle und Nahaufnahme der Spitze zeigt (oberes Recht). Die Fühler werden in eine eigener Doppel-kontakt freitragende Halterung mit dem Heizen bis zu 350-400°C montiert (Fühlerabhängiger). Die Fühler ermöglichen auch hochauflösende WS-Darstellung vor und nach Heizung.

Einleitung

Traditionelle thermische Analyse ist jahrelang verwendet worden, um Änderungen in den Masseneigenschaften einer Vielzahl der Proben in Erwiderung auf Heizung zu prüfen. Thermische Mikroanalyse verwendete verhältnismäßig kleine Wollaston-Kabel Kragbalken, um diese Techniken auf die Bereiche unten auszudehnen, die auf einer Seite so klein sind wie einige Mikrons. Diese Fühler wurden gewöhnlich in einem AtomKraft-Mikroskop verwendet (AFM), um die Stellung der Wollaston-Fühler, für das Prüfen und die Darstellungsanwendungen zu steuern. Die Einführung von erhitzten Silikonfühlern verbesserte Auflösung der thermischen Analyse gut unterhalb eines Mikrons.

Thermische Analyse Nanoscale, in der der Ausschlag des Kragbalkens verwendet wird, um thermisch verursachte Änderungen in den Oberflächeneigenschaften zu entdecken, ist eine verhältnismäßig neue Fähigkeit, die AFMs hinzugefügt worden ist und an einer Vielzahl von Materialien angewendet worden. Zum Beispiel sind die meisten Polymere Mischungen von Bauteilen, deren Mischungsverhältnisse, Verteilung und Einheitlichkeit die Eigenschaften des Materials und seiner Leistung in den Produkten wie Reifen beeinflussen, klebt, Behältnisse und Verpacken der Lebensmittel.

FLUGHANDBUCH wird häufig an diesen Polymerproben angewendet, um Oberflächenmorphologie und nanostructure aufzudecken. Mit nanoscale thermischer Analyse können diese Materialien für ihre Antwort zu thermisch verursachten morphologischen Änderungen, wie Schmelzen und Glasübergängen, an den Schuppen auch geprüft werden, die mit traditioneller thermischer Analyse nicht möglich sind. In vielen Fällen können die Bauteile am mikro- und am nanoscale entscheidend gekennzeichnet werden und abgebildet werden und das Polymer formulator so unterstützen, wenn man die gewünschten Eigenschaften des Endprodukts optimiert. Jetzt haben die Wissenschaftler an der Asyl-Forschung nanoscale thermische Analyse zu beispiellosen Auflösungs- und Empfindlichkeitsstufen mit den Verbesserungen genommen, die in die neue Ztherm-Option enthalten werden.

Freitragender Ausgleich und Regelung

Ein stehendes Problem mit existierenden Flughandbuch-basierten Anlagen der thermischen Analyse ist thermisch verursachtes Verbiegen des Kragbalkens, der unechte Ausschlagsignale und variablen die Belastungen ergibt, die während der Heizung angewandt sind. Asyl Forschung hat eine freitragende Ausgleichs- und Steuerlösung des schwebenden Patentes entwickelt, die dieses Problem korrigiert und Konstantbelastung Befund des thermisch verursachten Schmelzens (TM), Phasenübergänge und (Tg) andere morphologische und Befolgungseffekte für Materialstudien und -kennzeichen - für Bereiche weniger als 20nm x 20nm bereitstellt.

Doppelkontakt Ztherm, differenziale Antriebskragbalkenhalterung. Kompatibel mit und erlaubt einfachen Austausch von Fühlern Anasys ThermaLever.

Kontakt-Steifheit und Ableitung

Zusätzlich zu den Standardfähigkeiten der thermischen Analyse kann das Ztherm-Paket auch verwendet werden, um Kontaktsteifheit und Ableitung als Funktion der Temperatur mit fortgeschrittenen Techniken wie Doppel-WS-Resonanz-Gleichlauf auszuwerten (DART™). Die Kontaktsteifheit und -ableitung - gemessen an der freitragenden Resonanz - sind für abhängige Eigenschaften der Temperatur, einschließlich schmelzen und Übergangsoberflächentemperaturen, als herkömmliche Ausschlag-basierte Maße viel empfindlicher. Darüber hinaus erlaubt integrierte piezo Betätigung WS-Darstellung der hohen Auflösung von Proben für das topographische Oberflächenc$abbilden vor und nach thermischen Maßen.

Herkömmliche Lokale Thermische Analyse durchgeführt mit Ztherm. Diese Kurve zeigt den freitragenden Ausschlag als Funktion des Temperaturfühlers. Zuerst veranlaßt die thermische Reihenentwicklung der (PET) polyethylterephthalate Probe unter der Spitze den Ausschlag zu erhöhen. Während die Probe beginnt, unter der Spitze zu erweichen, nivelliert der Ausschlag weg und dann Abnahmen. Die Übergangstemperatur kann vom Übergang zwischen diesem zwei Verhalten geschätzt werden. Das Einfügungsbild zeigt die Topographie des (etwas) Submikroneinzuges, der während des Maßes hergestellt wurde.

Merkmale und Nutzen von Ztherm Modulierten Thermische Analyse-Option

Die Merkmale und der Nutzen von Ztherm Modulierten Thermische Analyse-Option von der Asyl-Forschung umfaßt:

  • Das Paket umfaßt Software, thermische Kalibrierungsproben und zehn (10) prüft Silikon Anasys ThermaLever AN2-200.
  • Fühler werden in einer eigener Doppel-kontakt freitragenden Halterung verwendet, die einfachen Austausch, WS-FLUGHANDBUCH-Darstellung der hohen Auflösung und das Heizen bis zu 350°C (Fühler AN2-200) erlaubt.
  • FühlerHeizquoten bis zu 600,000°C/min.
  • Seitliche Auflösungsfähigkeiten zu <20nm
  • Temperaturregler ist in die ARC2™-Controller-Schnittstelle völlig integriert. Die Nicht zusätzlichen elektronischen Kästen werden gefordert und stellen natürliche und integrierte Nachrichtenübermittlung zwischen dem Controller und dem thermischen Fühler bereit.
  • Eigene Kalibrierungs- und Maßprogramme verbessern Empfindlichkeit, bei der Verringerung von Artefakten:
    • Integriertes parasitäres verbiegendes Maß und Korrektur entfernt die Fehler, die mit Eigenspannungen in den thermischen Kragbalken verbunden sind. Da der Fühler erhitzt ist, verursachen die Drücke, die mit Herstellung verbunden sind, etwas Verbiegen. Ztherm korrigiert für dieses Verbiegen, belastet das Verhindern des Unterschieds von an der Probe angewendet werden, die die Genauigkeit von Maßen begrenzen und unbeabsichtigten Bergschaden sogar verursachen können.
    • Spitze-Probe Spannungsausgleich - eine eindeutige Antriebsschaltung erlaubt, dass das Potenzial am freitragenden Umkippung separat vom Heizungsstrom gesteuert wird. Dieses erlaubt Leistung einer Vielzahl der abhängigen Techniken der Spannung gleichzeitig mit thermischen Maßen zum Beispiel PFM.
    • Dynamische Kontaktresonanzmodi, einschließlich PFEIL, erlauben das empfindliche Prüfen von mechanischen Oberflächeneigenschaften als Funktion der lokalen Heizung. Kontaktresonanzen sind für Oberflächeneigenschaften als das Ausschlagsignal viel empfindlicher.

Unter--zeptoliter thermische Aufspaltung von Insulinfasern. (a) zeigt ein Modusbild 1x2µm WS (Klopfen) von den Insulinfasern, die auf einer Glimmeroberfläche abgegeben werden. Nach Darstellung wurden eine Reihe thermisch-verbiegen-kompensierte, thermische niedrigtemperaturschleifen in einer Reihe 12x6 Punkten durchgeführt. Eine kleine Auswahl jener Einbauorte werden durch die farbigen Markierungen in (a) und in (b) angezeigt. (b) ist ein WS-Bild der gleichen Region, nachdem das thermische Komprimieren komplett war und zeigt zahlreiche Abstände in den Fasern, in denen thermomechanische Aufspaltung aufgetreten ist. (c) zeigt die lokale thermische Reihenentwicklung (Spitzenausschlagpläne) und die Eigenfrequenzschichten (Unterseitenpläne) verbunden mit den thermischen Schleifen, farbunterlegt durch Einbauort. Beachten Sie das klare Signal, das mit thermischer Aufspaltung der Fasern verbunden ist, die in den Eigenfrequenzschichtkurven sichtbar sind. Die Ausschlagkurven zeigen keine beträchtliche Antwort bei der gleichen Temperatur. Beachten Sie, dass irgendeine erweiternde Spitze während des thermischen Komprimierens aufgetreten ist, das die die Auflösung zwischen (a) und (b) verringert. Weil die Heizkreise an der konstanten Belastung gemacht wurden, ausgeglichen das thermisch verursachte Verbiegen des Hebels, die Resonanzschichten können thermischer Aufspaltung, eher als einfache mechanische Effekte Haupt- zugeschrieben werden.

Thermische Daten von einer SEBS-Polymerprobe. Eine Reihe 3x6 thermische prüfende Ereignisse wurde über einem Bereich der Oberfläche durchgeführt. Spitzenbild ist die Phase, die als Farbe auf Topographie vor thermischen Maßen bedeckt wird. Unteres Bild ist nach thermischen Maßen und zeigt verursachte lokale Phasenübergänge in den SEBS-Materialien. Die Phasengrenzen „, die heraus“ im angehobenen Merkmal ausbreiten, können auch gesehen werden.
1µm x 2µm Scans.

Bedingungen von Ztherm Modulierten Thermische Analyse-Option

Die Bedingungen von Ztherm Modulierten Thermische Analyse-Option von der Asyl-Forschung umfassen:

  • Doppelkontakt Ztherm, die freitragende Halterung des differenzialen Antriebs, die mit Anasys ThermaLever AN2-200 kompatibel ist, prüft. Extra-Schrauben des FLÜCHTIGER BLICKEN FLÜCHTIGEN BLICKS und Schraubendreher 260 5x50 Wiha bereitgestellt.
  • Hoch-Dämpfung Kontakt-Resonanz-BeispielHalterung. Enthält 50 Epoxidpakete für effiziente akustische Kupplung.
  • 10 (zehn) Fühler ThermaLever AN2-200 (Andere ThermaLever-Fühler erhältlich auf Anfrage)
    • Länge ~200µm, Stärke ~2µm
    • Spitzenhöhe 3-6µm, Spitzenradius <30nm
    • Eigenfrequenz 55-80kHz
    • Maximale kontrollierbare Temperatur 350°C
  • Lizenz, zusätzliches ThermaLever zu kaufen prüft direkt von Anasys ($300USD jedes)
  • Software-Fähigkeiten:
    • SThM - Kontakt, WS, Haar und die Gleichlaufdarstellung der neuen PFEIL-Resonanz.
    • Punkt-zu-Punkt-Thermal, das - Temperatur, Frequenz, Amplitude erhöht an den spezifischen Punkten auf der Beispieloberfläche abbildet. Mit zum Zeigen und Klicken bestimmt werden nachdem Kann ein Bezugsscan oder wie eine „Kraftkarte“, um eine Karte von thermischen Eigenschaften über der Beispieloberfläche herzustellen.
  • PFEIL-Bedingungen:
    • Standard des Frequenzbereichs 100Hz-2MHz
    • Frequenzauflösung kleiner als 0.1Hz, prüfen Abhängigen
    • Kontaktresonanzantriebs-Amplitudenvariante
  • Thermische verbiegende Korrektur Rest-<5mV/V (unechte Ausschlag-/Heizungsantriebsspannung).
  • Differenzialer Antrieb erlaubt unterschiedliche Heizung und schräge Regelung.
  • Differenziale Heizspannung 0V-20V kombinierte WS- und GLEICHSTROM-Signale
  • Unabhängige Spitzenvorspannung -10V - +10V kombinierte WS- und GLEICHSTROM-Signale

Quelle: Asyl Forschung

Zu mehr Information über diese Quelle besuchen Sie bitte Asyl-Forschung

Date Added: Jul 29, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 20:59

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