MFP NanoIndenter - Первое AFM-Основало NanoIndenter для Количественной Характеризации Материалов от Исследования Убежища

Покрытые Темы

Предпосылка
Введение
Новаторская, Робастная Конструкция
Монолитовая Конструкция Исключает Измерения Смещения и Ошибок глубокие
Nanopositioning для Точности и Точности
Огибани-Лимитированная Оптика Обеспечивает Высокий Просмотр Разрешения Подсказки и Образца
Легкая в использовании Pre-Откалибрированная Проверка Настроения и Тарировки
Регулировки Нажима и Поворота Поддерживают Тарировку
Сразу Измерение для Характеризации Подсказки и Точных Результатов
Применения

Предпосылка

MFP NanoIndenter Убежища истинный оборудованный индентер и первый AFM-основанный индентер который не использует cantilevers как часть выделяя механизма. Эти характеристики и польза современных датчиков AFM обеспечивают существенные преимущества в точности, точности и чувствительности над другими nanoindenting системами.

Введение

Не Похож На консольные индентеры, MFP NanoIndenter (Диаграмма 1) двигает выделяя перпендикуляр подсказки к поверхности. Это вертикальное движение во избежание боковые движение и ошибки которое своиственно в консольн-основанных системах. Сравнено к обычным имеющим на рынке оборудованным nanoindenters, MFP NanoIndenter предусматривает более низкие пределы обнаружения и более высокие измерения разрешения усилия и глубины вмятия при главная точность AFM воспринимая технологию.

Диаграмма 1. Intregrates MFP NanoIndenter количественные возможности оборудованных nanonindenters с разрешением AFM/SPM обеспечить характеризацию предварительных материалов с увеличенными точностью, точностью и чувствительностью.

Индентер вполне интегрирован при AFM, обеспечивая уникально способность квантифицировать площади контакта путем выполнять метрологию AFM обоих выделяя подсказка и приводя к вмятие (Диаграмма 2). Эти сразу измерения включают анализ материальных свойств с беспрецедентный точностью по отношению к косвенным методам вычисления. Конструкция использует пассивное возбуждение через монолитовое сгибание, уменьшая смещение и другое измерение ошибок глубокое.

Диаграмма 2. Выделяя на дентине (выйденном отказа), и эмаль (правая) на людском образце зуба. Вмятия в каждом рядке (один рядок объезжан) были всеми созданными с таким же максимальным усилием. Более малые indents на эмали демонстрируют что более трудно чем дентин, развертку 70µm. Попробуйте учтивость D. Wagner и S. Cohen, Институт Weizmann Науки.

Располагая точность в плоскости образца subnanometer используя датчики короткозамкнутого витка MFP nanopositioning. Головка NanoIndenter использует предварительную огибани-лимитированную оптику соединенная с захватом изображения CCD для навигации точности подсказки к сферам интересов на образце.

Интегрированное ПО обеспечивает полное дополнение экспириментально функций управления и анализа, включая стандартные шаблоны метода анализа. Набор системы включает комплект nanoindenting подсказок, 3 различных держателя образца, 2 стандарта тарировки для чувствительности и скачет постоянн проверка, так же, как инструменты и вспомогательное оборудование необходимые, что выполнил выделять эксперименты на полном диапасоне материалов. Этот сильно количественный инструмент, совмещенный с лидирующий возможностями AFM, ломает новое основание в характеризации разнообразных материалов включая тонкие фильмы, покрытия, полимеры, биоматериалы, и много других. Модуль MFP NanoIndenter доступен в стандарте (типе постоянного весны. 4,000N/m) и низкое усилие (тип постоянного весны. версии 800N/m) исключительно для Убежища MFP-3D™ AFM.

Новаторская, Робастная Конструкция

В основе NanoIndenter наше исключение sensored головка короткозамкнутого витка, конструированная с робастным flexured датчиком для количественных измерений.

Монолитовая Конструкция Исключает Измерения Смещения и Ошибок глубокие

С обычными nanoindenters, электрическое возбуждение типично причиняет малые части нагреть вверх, приводящ к в ошибках измерения смещения и впоследствии. Монолитовая конструкция (Диаграмма 3) flexured и sensored оси Z MFP NanoIndenter исключает эти проблемы смещения и обеспечивает для quantifiable результатов.

Диаграмма 3. Датчик NanoIndenter flexured, sensored конструкция для беспрецедентной точности и точность.

Nanopositioning для Точности и Точности

Смещение сгибания MFP выделяя выполнено с piezo приводом и измерено с нашей запатентованной малошумной, sensored Системой Nanopositioning (NPS™). Усилие вычислено цифрово как продукт весны постоянн и измеренного смещения сгибания индентера. Это измерение произведено путем преобразовывать оптически сигнал (измеренный на фотодетекторе MFP) в смещение вертикального выделяя сгибания. Индентер обеспечивает беспрецедентное разрешение потому что вычислены 2 количества интереса - глубина и усилие - основали на смещениях измеренных с современный датчиками AFM. Не Похож На обычные оборудованные nanoindenters которые не могут количественно измерить усилие в реальное временя, оптически обнаружение рукоятки включает высокую ширину полосы частот, истинную силовую обратную связь. Это позволяет repeatable воображению, количественному измерению характеристики, количественным кривым усилия, и точному располагать для манипуляции и литографирования.

Огибани-Лимитированная Оптика Обеспечивает Высокий Просмотр Разрешения Подсказки и Образца

Оптика NanoIndenter и агрегат камеры обеспечивают просмотр подсказки и образца индентера под углом 20 градусов от горизонтальной (Диаграмма 4). Подсказку индентера можно расположить с точностью 20 микрометров с задачей 5x на отражательную поверхность.

Диаграмма 4 Оптически взгляд угла решетки и кубика тарировки 10um наклоняет. Отражение подсказки (дна) можно увидеть на образце.

Различные зоны образца можно осмотреть с optic независимым этапом перевода. Конструкция позволяет для легкого обмена задач приспособить различные требования к образца. Встроенная диафрагма радужки обеспечивает регулируемую глубину поля и камера позволяет для регулировки выдержки, увеличения, частоты кадров, сатурации, и гаммы.

Легкая в использовании Pre-Откалибрированная Проверка Настроения и Тарировки

Константа весны откалибрирована с 3 независимыми методами для того чтобы уменьшить ошибки в ваших измерениях - присоединённая масса, весна справки, и методы микровеса. Тарировка агрегата сгибания индентера выполнена на фабрике; оборудование и ПО обеспечены для проверок тарировки пользователями, обеспечивающ точность и точность над жизнью аппаратуры.

Регулировки Нажима и Поворота Поддерживают Тарировку

Предварительная конструкция головки NanoIndenter включает регулировки нажим-и-поворота которые поддерживают заранее поставленные параметры тарировки и защищают против случайных изменений.

Сразу Измерение для Характеризации Подсказки и Точных Результатов

Характеризация Подсказки весьма важна для количественного анализа в nanoindenting применениях. Обычные nanoindenters должны использовать косвенные методы для того чтобы оценить влияние геометрии подсказки индентера на результатах вмятия, как выделять на стандартном образце (сплавленном кремнеземе) с применением теоретических и экспириментально предположений. В контрасте, MFP NanoIndenter позволяет сразу метрологии подсказки используя стандартные методы AFM (Диаграммы 5). Этот метод специфически во избежание теоретические предположения и связанные экспириментально ошибки своиственные в обычных методах (например Оливере-Pharr). Подобно, метрология AFM приводя к вмятий (Диаграмма 6) обеспечивает дополнительные экспериментальные данные для того чтобы улучшить на точности теорий для анализа данных. В подсказках добавлению, поврежденных или несенных смогите быть определено через воображение AFM и сброшено прежде чем инвалидные данные собраны.

На Диаграмму 5. Сразу измерение функции зоны подсказки (Berkovich) показано отношение между глубиной (данными по, верхней частью Z-Датчика AFM) и площадью контакта (численным внедрением данных, дна), разверткой 5µm.

Диаграмма 6. Зернистые материалы имеет площади контакта которые прерывны и потребност быть измеренным для правильной оценки материальных свойств. Окись олова Индия, развертка 800nm.

Применения

NanoIndenter идеально для разнообразие nanoindenting применений включая:

  • Эластичное поведение металлов, керамики, полимеров, Etc.
  • Явления Вывихивания в металлах
  • Трещиноватости в керамике
  • Механически поведение тонких фильмов, косточка, биоматериалы
  • Остаточные усилия
  • Врем-Зависимые механически характеристики мягких металлов и полимеров
  • Совмещенный nanoindenting с измерениями настоящ-напряжения тока (iv)
  • Совмещенная Микроскопия Усилия nanoindenting и Piezoresponse

Платформа Убежища MFP-3D™ AFM позволяет точной оценке эластичного отскока, кучи-вверх и раковин-в материальных томах. Воображение AFM ключево к идентификации отказов, смещения, и зон отказа в выделенных образцах, так же, как воображения характеристик показывая физические явления.

Источник: «NanoIndenter Оборудованное MFP для Количественной Характеризации Материалов» от Исследования Убежища

Для больше информации на этом источнике пожалуйста посетите Исследование Убежища

Date Added: Jul 31, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 21:23

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit