Элементный и структурный анализ

Отделение НТЦ «ИСТОК» ФГУП «НИИ НПО «ЛУЧ» осуществляет услуги по элементному, фазовому, структурному анализу и металлографическим исследованиям материалов, порошков, сварных, паяных соединений и покрытий.

Современная аналитическая база отделения позволяет проводить целый спектр исследований в области материаловедения, металлургии, микроэлектроники, кристаллографии как электропроводящих (металлы, полупроводники), так и непроводящих (изоляторы) материалов.

Характеристики исследовательского оборудования

Рентгенофлуоресцентный энергодисперсионный спектрометр СУР-02М «РЕНОМ ФВУ»

Рентгенофлуоресцентный энергодисперсионный спектрометр СУР-02М «РЕНОМ ФВУ»

Основные технические характеристики:

Характеристика	Описание
Полупроводниковый SDD детектор с электроохлаждением Пельтье	разрешение по линии марганца 5,9 кэВ не более 140 эВ, при входной загрузке 50000 имп/сек. Площадь 25 мм2 (диаметр 5,6 мм)
Источник рентгеновского излучения	рентгеновская родиевая трубка: максимальное напряжение 50 кВ; ток 2000 мкА; Rh – анод, программно управляемый источник высокого напряжения
Система управления	10 управляемых с ПЭВМ фильтров (Al, Ti, Ni, Zr, Cr, Cu, Ag, Mo, V, Sn); управляемая с ПЭВМ диафрагма с 0,05 до 100 кв. мм
Измерительная камера	аналитическая вакуумная камера с 1 и 6-ю позиционной платформами для образцов
Видеосистема	цветная CCD видеокамера с 50 кратным увеличением, оптическая ось камеры совмещена с осью рентгеновского пучка; подсветка пробы видимым светом; навигация по поверхности пробы при помощи указателя мыши
Специализированное программное обеспечение	Количественный анализ: многоэлементная регрессия с коррекцией межэлементных влияний с использованием интенсивностей или концентраций. Бесстандартный метод фундаментальных параметров, обеспечивающий анализ без использования стандартов.
Диапазон измеряемых элементов	от натрия (11) до урана (92)
Диапазон измеряемых концентраций	от 0,0001 до 100 % м.д.
Пределы обнаружения по критерию 3s (в зависимости от элемента, матрицы, пробы и методики анализа), % относ.	определяемая концентрация 10^-4 до 10^-2 м.д.,% 10^-2 до 1 м.д.,% 1 до 10 м.д.,% 10 до 100 м.д,%	относительная погрешность ± (40 — 12); ± (12 — 6); ± (6 — 1); ± (1 — 0,2)
Время установления рабочего режима	не более 30 мин
Продолжительность непрерывной работы	не менее 8 ч

Назначение

Спектрометр предназначен для высокоточного элементного анализа твёрдых, порошкообразных и жидких материалов в воздушной среде или вакууме на основе анализа спектра характеристического флуоресцентного излучения от испытуемых образцов, возникающего под действием высокоэнергетического излучения рентгеновской трубки.

Спектр излучения вольфрамового сплава

Электронный микроскоп TESCAN MIRA 3 LMU с интегрированной системой анализа

Электронный микроскоп TESCAN MIRA 3 LMU с интегрированной системой анализа

Основные технические характеристики:

Характеристика	Описание
Разрешение в режиме высокого вакуума (SE)	1.2 нм при 30 кВ 1,5 нм при 15 кВ 2,5 нм при 3 кВ 4,5 нм при 1 кВ
Разрешение в режиме низкого вакуума (BSE)	2 нм при 30 кВ
Увеличение	От 4х до 1000000х
Ускоряющее напряжение	От 200 В до 30 кВ
Электронная пушка	Автоэмиссионный катод Шоттки
Ток зонда	от 2 пА до 100 нА
Камера образцов	Внутренний диаметр: 230 мм Ширина дверцы: 148 мм Количество портов: 11
Вакуум	Рабочее значение вакуума в камере: Режим высокого вакуума: <110-2Па Режим низкого вакуума: 7-500 Па Вакуум в области катода: <310-7 Па
Установленные детекторы	SE (Secondary electrons) – детектор вторичных электронов типа ЭТ (Эверхарта-Торнли) Motorized R-BSE (Retractable Back scattering electrons) моторизованный выдвигаемый детектор отраженных электронов сцинтиляторного типа пикоамперметр измеритель поглощенного тока Индикатор касания (Touch Alarm) Телекамера для обзора камеры образцов Детектор In-Beam SE. Детектор предназначен для работы только в режиме высокого вакуума Энергодисперсионный спектрометр (ЭДС) X-MaxN 150. детектор – кремний – дрейфовый (SDD) с безазотным охлаждением; энергетическое разрешение на линии Mn Kα не более 127 эВ; разрешение детектора на линии C Ka не хуже 60 эВ; активная площадь цельного кристалла не мене 150 мм2; диапазон детектируемых элементов от Be(4) до Pu(94); время охлаждения детектора от комнатной температуры до рабочей — не более 2 минут; время стабилизации детектора после охлаждения – не более 15 минут; стабильность разрешения детектора и стабильность позиции пиков в спектре при скорости счёта в диапазоне от 103 до 105 импульсов в секунду не более ± 1 эВ. Волнодисперсионный спектрометр (ВДС) Wave 500. радиус круга Роланда спектрометра — 210 мм; количество дифрагирующих кристаллов (LiF, PET, TAP, LSM80N), время подготовки системы до начала проведения измерений – не менее 2 ч Nordlys Max2 HKL Система анализа структуры и фазового состава на основе детектора для регистрации дифракционных картин обратно отражённых электронов, ориентация кристаллитов.
Cтолик образцов	Полностью моторизованный по 3 осям.
Перемещение столика образцов	X,Y,Z 80 x 60 x 47 Вращение : 3600 непрерывно Наклон : от -700 до +700
Максимальная высота образца	60 мм
Время откачки после замены образца	Не более 3,5 мин.
Подвеска камеры и коллоны	Активная электромагнитная подвеска

Назначение

Сканирующий электронный микроскоп (СЭМ) TESCAN MIRA 3 LMU.

Полностью управляемый через персональный компьютер является исследовательским лабораторным оборудованием и предназначен для получения изображений и проведения измерений как в высоком, так и низком вакууме.

Advanced AZtecEnergy на базе энергодисперсионного детектора

X-MaxN 150 – система электронного микроанализа, предназначенная для определения элементного состава в области взаимодействия пучка электронов с поверхностью твёрдых и кристаллических образцов, установленных в камеру СЭМ.

INCAWave WDS на базе волнодисперсионного детектора Wave 500 – предназначена для определения концентрации аналитически сложно разделяемых элементов в области взаимодействия пучка электронов с поверхностью твёрдых и кристаллических образцов, установленных в камеру СЭМ.

Advance AZtecHKL на базе детектора NordlysMax2 – система предназначена для анализа фазового состава, структуры и текстуры твёрдых, кристаллических материалов методом регистрации отражённых электронов.

Системa подготовки образцов Q150T ES

Системa подготовки образцов Q150T ES

Назначение

Напыление в вакууме углерода, золота, хрома и других элементов для создания проводящих покрытий, применяемых в сканирующей электронной микроскопии. Контроль толщины напыляемого материала.

Рентгеновский дифрактометр D8 DISCОVER с вертикальным гониометром

Рентгеновский дифрактометр D8 DISCОVER с вертикальным гониометром

Основные технические характеристики:

Характеристика	Описание
Диаметр измерительного круга	Любой в диапазоне 500-1080мм
Максимальный используемый угловой диапазон	-110°< 2 Theta ≤ 168°
Наименьшее адресуемое приращение	0,0001°
Юстировка по всему диапазону	Не хуже 0,01°
Возможность исследования массивных образцов	до 5кг

Назначение

Исследование массивных монокристаллов и изделий из них (до 5 кг) – параметр решетки, мозаичность, напряжения, размер кристаллитов.
Идентификация фаз (Phase ID) – фазовый состав, межплоскостные расстояния, преимущественная ориентация, симметрия решетки, размер кристаллитов.
Напряжения и текстура – распределение ориентаций, количественный характер ориентаций, деформации.
Высокоразрешающая рентгеновская дифракция (HRXRD) для эпитаксиальных многослойных покрытий — определение толщины, параметра решетки, состава, деформации, мозаичности, дефектов.
Рентгеновская рефлектометрия для покрытий (XRR) – толщина слоя, состав, шероховатость, плотность, пористость.
Некомпланарная дифракция в скользящей геометрии (in-plane GID), например, для многослойных наноструктур – состав, деформация, мозаичность, дефекты.