Intrumento de dispersión de rayos X por ángulo pequeño y ángulo amplio

SAXS/WAXS avanzadas para el análisis de nanoestructuras

NANOPIX

El sistema de medición Rigaku NANOPIX SAXS/WAXS es un nuevo instrumento de dispersión de rayos X diseñado para los análisis de nanoestructuras. NANOPIX se puede utilizar para la medición tanto de la dispersión de ángulo pequeño (SAXS) como de la dispersión de ángulo amplio (WAXS), lo que hace que sea posible evaluar las estructuras multiescalas desde el subnanómetro al orden nano (0.1 nm a 100 nm). NANOPIX logra el mayor nivel de resolución de ángulo pequeño (Qmin a 0.02 nm-1) de un instrumento de laboratorio SAXS.

Dispersión de rayos X por ángulo pequeño (SAXS) (SAXS)

La dispersión de rayos X por ángulo pequeño (SAXS) es una técnica usada para estudiar las estructuras de nanoescalas de átomos o moléculas, así como su falta de uniformidad mediante la medición de la dispersión difusa de las áreas de densidad de electrones desiguales. Los experimentos de SAXS se llevan a cabo en una amplia gama de campos desde la I+D al control de calidad.

Mediciones SAXS/WAXS para muchas aplicaciones

El sistema de medición NANOPIX SAXS/WAXS es aplicable a una variedad de materiales, tales como: sólidos, líquidos, cristales líquidos, o geles (con estructuras ordenadas y desordenadas). Sus diversas aplicaciones incluyen: el análisis de la distribución de tamaño de nanopartículas, análisis tridimensional de la estructura de la molécula de proteína, identificación del montaje o desmontaje molecular, y la investigación de materiales avanzados, como los plásticos reforzados con fibra de carbono (CFRP).
Diseño SAXS/WAXS de rendimiento ultra alto
El sistema de medición Rigaku NANOPIX SAXS/WAXS está configurado con un alto brillo, fuente de rayos X de punto de enfoque de alta potencia, espejo multicapas OptiSAXS de alto rendimiento, el ClearPinhole de alto rendimiento, aperturas pinhole de dispersión baja, y el detector de semiconductor 2D de alto rendimiento HyPix-3000, que permite la detección de la difracción y dispersión incluso de materiales anisótropos. Opcionalmente, el detector HyPix-6000 también está disponible para las mediciones de ángulo amplio, ofreciendo una área de detección ampliada mediante la combinación de dos módulos de detección. Como una de sus características, la distancia de la muestra al detector es variable dependiendo del tamaño de la estructura que va desde la estructura atómica (microestructuras: 0.2 - 1 nm) a la estructura molecular (macroestructuras: 1 - 100 nm).
SAXS/WAXS con amplio rango experimental
NANOPIX permite mediciones bajo diversas condiciones de temperatura o humedad, experimentos con mediciones simultáneas DSC (Calorimetría Diferencial de Barrido), así como mediciones en combinación con accesorios especiales u otros dispositivos externos. El control del entorno de medición es indispensable para la investigación de las relaciones de estructura-propiedad de materiales funcionales.
NANOPIX
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Features

  • Fuente de rayos X de punto de enfoque de alta potencia
  • Óptica multicapas OptiSAXS de alto rendimiento
  • Aperturas pinhole de alto rendimiento, ClearPinhole
  • Detector HyPix-3000 2D HPAD de alto rendimiento
  • Resolución superior de ángulo pequeño (Qmin a 0.02 nm-1)
X-ray source (Microfocus rotating anode X-ray generator)
FR-X MicroMax-007 HF MR
Brilliance 67.3 kW/mm2 31.0 kW/mm2
Source size φ70 µm φ70 µm
X-ray power 2.97 kW 1.2 kW
Voltage/Current 45 kV 66 mA 40 kV 30 mA
Beam units
Confocal optics Confocal Max-Flux for Cu
Collimation Pinhole configuration
2 pinhole / 3 pinhole selectable
Sample holder and stage
GI-SAXS attachment TZ, Ry and Rx axis (3 axis stage)
TZ, Ry, Rx and Φ axis (4 axis stage)
Rapid heating and cooling temperature control attachment Temperature control range: -150°C ~ 400°C
Peltier temperature control attachment Temperature control range: -10°C ~ 120°C*
Multipurpose attachment Linkam temperature control stage series
Linkam tensile control stage series
Linkam shear control stage series
Metter hot-stage series
Vacuum attachment Vacuum chamber for vacuum cell
Multipurpose vacuum attachment Vacuum chamber for multipurpose measurement
Temperature and Humidity attachment Temperature: RT ~ 80°C, Humidity: 90% RH
SAXS-DSC attachment Heat-Flux type DSC, -50°C ~ 300°C
Tensile attachment Manual tensile machine

* Temperature range of stage depends on conditions such as environmental temperature.

Base stage
Base YZ stage Horizontal direction: ±35 mm
Vertical direction: ±25 mm
Withstand load < 5 kg
Mounting Kinematic base
Digital telescope camera for sample (Option)
CCD camera
Detector (2D Hybrid Pixel Array Detector)
  HyPix-3000 HyPix-6000
Sensors Semiconductor pixel sensor
Active area 2984 mm2 5968 mm2
Number of pixels 775 x 385 pixels 775 x 770 pixels
Pixel size 100 μm x 100 μm
Global count rate >2.9 x 1011 (1 x 106 cps/pixel)
Internal counter bit Max 31-bit/pixel (Normal 16-bit/pixel)
Energy range 5.4 keV ~ 30 keV
Energy resolution Better than 25% at CuKα
 Readout time 3.7 ms (0 ms for zero dead time mode)
Detector stage Horizontal /Vertical direction ±100 mm
Power supply
Power 3φ AC 200 ±10% 50/60 Hz
Power consumption 13 A 4.5 kW
Grounding resistance Earth resistance ≤ 100 Ω

GI-SAXS/GI-WAXS

Grazing-Incidence SAXS (GI-SAXS) is a unique tool for characterizing the nanostructural features of materials at surface and interface.

Tensile

In-situ SAXS and WAXS measurement is a powerful tool for investigating the dynamic behaviors of polymer morphology, phase transition during drawing.

NANOPIX accessory NANOPIX accessory
 

System length

The system performance is selectable by the target of measurement.

 

NANOPIX accessory
 

Differential Scanning Calorimetry (DSC)

DSC is widely used for the determination of thermodynamical states (cf. phase transition, melt/crystallization). Simultaneous measurement
of SAXS(WAXS) and DSC is configured.

Temperature and humidity

Temperature and humidity control unit is a key device for advanced functional materials in the fuel cell, etc.

NANOPIX accessory NANOPIX accessory