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Nanodurômetro

TI-950

Introdução

O TriboIndenter TI 950 da Hysitron é um sistema de medição nanomecânica de última geração que fornece sensibilidade e desempenho necessários à esta tecnologia em crescimento.

O TI 950 foi desenvolvido como um instrumento automatizado, para possibilitar tanto um grande volume de amostras, quanto para suportar as numerosas técnicas de pesquisas de caracterização nanomecânicas desenvolvidas pela Hysitron.

O TI-950 incorpora o novo e avançado controlador PerformechT , o qual que melhora significativamente a precisão dos ensaios nanomecânicos controlados por feed-back, fornecendo a possibilidade de dois cabeçotes para conectividades em escalas sub-nano e sub micro, oferecendo excelente relação de ruído.

As numerosos técnicas e métodos de teste nanomecânicos atualmente disponibilizados, assim como, os novos métodos de ensaios desenvolvidos, fazem ao sistema do TI 950 uma ferramenta excepcionalmente versátil e eficaz da caracterização para a escala de aplicações nanomecânicas.

Técnicas

Nano-indentação Quasistatic

A modo padrão da Nanoindentation Quasistatic é utilizado inicialmente para avaliar o módulo e a dureza dos materiais. A grande sensibilidade do TriboIndenter TI 750 garante este sistema como o de maior desempenho nesta área. A larga de faixa de atuação do sistema, dos seus algoritmos de controle superiores de feed-back e das altas taxas de aquisição de dados de até 30 kHz possibilitam ao usuário monitor eventos transientes e os efeitos do monitor da taxa de tensão em materiais não disponíveis em outros sistemas no mercado. Adicionalmente aos testes do nano-indentação podem ser realizados ensaios tais como coordenadas óticas das experiências single-shot , a obtenção de imagens in situ e também, a realização de ensaios automatizados. A repetibilidade dos dados faz à da automatização um recurso valioso para os usuários que exigem uma produção elevada ou a amostragem estatística, como análise combinatória da ciência de materiais ou em ensaios de amostras não-homogêneas

O 3D OmniProbe pode ser utilizado em aplicações scratch/tribológicas as quais exigem cargas mais elevadas e comprimentos de riscagem mais longos de até 150mm. O 3D OmniProbe possibilita a utilização da sensibildidade de detecção de profundidades nanomecânicas ai mundo da caracterização tridimensional. Através desta tecnologia de alta sensibilidade de detecção de cargas e deslocamentos tridimensionais, o 3D OmniProbe atende os grandes desafios da pesquisa mecânica e tribológica em materiais.

Imagem SPM in situ

O modo de imagem SPM in situ é uma poderosa forma de auxiliar na seleção da posição de um teste nanomecânico dentro de uma distância de +/-10nm, necessidade absoluta para a avaliação apropriada de muitos materiais avançados. Este sistema utiliza a mesma ponta para a penetração e para a imagem in situ de SPM, oferecendo atualização "on-the-fly" dos parâmetros do controle e varredura. O TI 950 TriboIndenter possui a vantagem de obter as informações topográficas da área analisada imediatamente antes e imediatamente após o ensaio nanomecânico, garantindo resultados e avaliações exatas relativos ao comportamento de deformação material analisado. O software de controle de TriboScan pode obter quatro imagens diferentes da topografia e do gradiente de topografia de 256 x 256 pixels em somente 85 segundos, com visualização em tempo real de todas as quatro imagens. O TI 950 pode, confiavelmente, obter características da superfície de imagem nas forças do contacto tão baixas quanto 70nN, fornecendo precisamente imagens em uma ampla escala de materiais e de estruturas de superfície sensíveis.

ScanningWear

O teste de ScanningWear se trata de um processo que gera uma região desgastada, aplicando as cargas de fricção para a remoção ou o deslocamento de material. O TI 950 TriboIndenter permite o teste nanowear em uma área bidimensional para determinar a taxa de remoção de material sob uma carga normal constante. Os testes nanowear múltiplos, com diferentes cargas, podem ser realizados através de uma operação automatizada.

Características do Hardware

Transdutor capacitivo patenteado da Três-Placas

A Hysitron utiliza um conjunto capacitivo patenteado do transdutor da três-placas como o coração do instrumento de TriboIndenter TI 950. A carga é aplicada eletrostaticamente, enquanto o deslocamento é medido simultaneamente através da mudança na capacidade entre as placas. A atuação eletrostática não exige quase nenhuma corrente, tendo assim como resultado, virtualmente nenhuma tração térmica durante a atuação. A técnica exclusiva de atuação fornece características superiores da tração quando comparadas a outros métodos da atuação, os quais exigem grandes correntes e geram grandes quantidades de tração térmica. A baixa tração é crítica para uma rápida aquisição de dados com alto grau de exatidão e grande repetibilidade.

O TI 950 é equipado com um conjunto bidimensional do transdutor capaz de executar ambos ensaios de nano-indentação e scratch/tribologia. A medição de risco (scracth) também utiliza a sensibilidade oferecida pela sistema de deslocamento electrostático de capacidades, garantindo grande estabilidade nos resultados.

Conjunto do transdutor de Hysitron 2D capaz de medidas quantitativas deo nano-indentação e nanoscratch

Estágio da traslação automatizado

O TI 950 TriboIndenter utiliza a plataforma de alta qualidade da translação automatizada para movimentos rápidos e precisos do estágio. Um controlador avançado do micropasso, equipado com os circuitos de anti-ressonância é utilizado para fornecer definições da passos de 50nm em X e em Y, e 3nm no Z. Acidentes com batidas no cabeçote são drasticamente reduzidos graças ao circuito de parada de emergência, que bloqueia eletronicamente o controlador do estágio e o controlador do transdutor. A plataforma da translação é apoiada por uma plataforma dimensional estável do granito. Os vários suportes magnéticos, mecânicos, e do vácuo estão disponíveis para fixar firmemente amostras múltiplas ou um único wafer.

Isolação acústica e térmica

Um gabinete para isolamento ambiental com iluminação fria de LEDs e uma porta de acesso transparente fornecem um grande isolamento contra variações térmicas, virações de ar e ruídos acústicos. O projeto do gabinete também permite um rápido acesso da amostra, bem como, uma excelente visualização dos componentes internos. O gabinete utiliza camadas múltiplas de materiais de amortecimentos acústicos densos e de pouco peso para obstruir eficazmente fontes de ruído acústicas sobre ambas, baixa (< 1kHz) e altas freqüências. O gabinete do TI 950 assegura um máximo desempenho em diferentes condições ambientais.

Isolação de vibração ativa

Um sistema avançado do amortecimento de vibração garante uma isolação ativa de 3-eixos de até 200Hz e uma isolação passiva além desta freqüência. Uma vantagem significativa do amortecimento ativo da vibração é a habilidade de amortecimento crìtica à ressonância mecânica (~1Hz) do sistema da isolação, conseguindo desta forma, um tempo muito rápidos de estabilização.

Software TriboScan

O software de TriboScan v.9 controla o TI 950 e fornece uma grande variedade de poderosos editores gráficos poderosos para facilitar as operações automatizadas, ensaios simples, imagens in situ de SPM e a análise de dados nanomecânicos. As coordenadas do estágio, ensaios padrões, automatização de métodos de ensaio, funções da carga, dureza e determinações de módulo, as calibrações, as preferências de usuário e os espaços de trabalho são executados de uma forma intuitiva aos cientistas e aos coordenadores e também fácil de ser utilizados por operadores. Os métodos automatizados de ensaios empregam um algoritmo que forneça uma combinação virtualmente ilimitada de ensaios e de experiências nanomecânicas da imagem lem uma única operação. O conceito de trabalho satisfaz as demandas originais de um ambiente multi-usuário, permitindo que cada usuário conserve seus parâmetros pessoais dos ensaios. O TriboScan oepra em um ambiente dedicado Windows Xp®.

Controle de Feedback

O feed-back digital de alta velocidade durante o nanoindentação possibilita um sofisticado controle de forças do contacto do penetrador-amostra ou do deslocamento do penetrador. Os simples algoritmos de controle (PID) derivados integrais proporcionais não trabalham bem sobre uma escala larga dos materiais devido à impedância rápida em mudança do contacto que ocorre durante a nano-indentação. Hysitron fêz grandes passos em melhorar esta tecnologia de controle do PID, executando controles mais apropriados para a física do transdutor, assim como, para a física do contacto em desenvolvimento do penetrador-amostra. Conseqüentemente, o controle de feed-back fornece o comando do nano-indentação que reproduz fielmente a solicitação do usuário. Todas as funcionalidades do controle de gabarito são realizadas por um DSP dedicado e por um controlador baseado FPGA. O FPGA e a arquitetura por aquisição de dados paralela permitem a taxa de amostragem elevada (78.000 amostras /s) em definição 24-bit para até 24 canais simultaneamente.

Nano-indentação com Carga-Controlada - as curvas do carga-deslocamento são obtidas ao se manter as forças do contacto do penetrador-amostra (um pouco do que a carga aplicada total) em valores pré-definidos, dependentes do tempo. O segmento da pressão na força máxima pode ser usado para analisar a fluência dos materiais. A determinação de tração de carga-controlada é realizada antes da execução da carga solicitada contra o tempo. Uma nova característica de pré-fixação do transdutor ao ar através de meios eletrostáticos permite seguir as trações positivas e negativas quando do contacto com a amostra.

Nano-indentação com Deslocamento-Controlado - as curvas do força-deslocamento são obtidas ao se manter a penetração do penetrador em valores pré-definidos de tempo. Operando-se sob o controle de deslocamento, o segmento fixo na penetração máxima pode ser utilizado para analisar o relaxamento de esforço dos materiais. O usuário pode especificar uma altura do elevador a ser atuada em cima da determinação carga-controlada no meio da tração e de avanço para diante deslocamento-controlado do penetrador. Esta característica aumenta a exatidão da determinação ponto-zero,permitindo a medida de forças atrativas durante a aproximação da amostra. O modo de nano-indentação com deslocamento-controlado também invoca a compensação tempo real da tração do penetrador-amostra e da conformidade da máquina. As análises e os estudos baseados em energia de adesão são outras áreas de aplicação que podem usufruir desta modo de operação.

Especificações Técnicas do TI-950

IÍTEM	ESPECIFICAÇÃO
Cabeçote de penetração 2D de alta resolução
Deslocamento normal
(a) resolução	<0.02nm
(b) ruído	<0.2nm
(c) deslocamento total vertical do penetrador	~50mm
(d) profundidade máxima de penetração	>5µm
(e) deslocamento térmico	0.05nm/s
Carga Normal
(a) carga maxima	10mN
(b) resolução	<1 nN
(c) força de contato mínima	70nN
(d) ruído	<=30nN
(d) taxa máxima de carregamento	>50mN/s
Deslocamento Lateral
(a) resolução	<0.02nm
(b) ruído	<2nm
(c) deslocemento máximo	15 um
(d) deslocamento lateral mínimo	500nm
(e) deslocamento térmico	0.05nm/s
Carga Lateral
(a) carga maxima	2mN
(b) resolução	<50nN
(c) ruído	<3.5 uN

ÍTEM	ESPECIFICAÇÃO
Imagem SPM In-situ
(a) força minima de imagem	70nN
(b) taxa de varredura	0.01Hz-3.0Hz
(c) resolução	256x256 linhas por imagem
(d) volume máximo	60x60x4 um
(e) exatidão de posicionamento de ponta	+/- 10nm
(f) imagem automática com capacidade de penetração	Sim
(g) automação do piezo para permitir a seleção de posição através de ensaio point-and-click e seleção de padrões para penetrações automáticas	Sim

ÍTEM	ESPECIFICAÇÃO
Varredura de desgaste
(a) tamanho ajustável de linhas	Ajustável de <1 um a 60 um
(b) velocidaade	<= 180 um/s
(c) faxia de cargas	70nN- 1mN

ÍTEM	ESPECIFICAÇÃO
Estágio X, Y, Z
(a) deslocamento X-Y	250mmx150mm
(b) exatidão	<1 um
(c) repetibilidade de posicionamento	<1 um
(d) resolução micropasso X, Y	50nm
(e) resolução micropasso Z	3nm
(f) resolução encoder X-Y	500nm
(g) velocidade máxima translação X, Y	30mm/s
(h) velocidade máxima translação Z	1.9mm/s

ÍTEM	ESPECIFICAÇÃO
Controlador Performech
(a) arquitetura do controlador	DSP embarcado e FPGA dedicado para cada banco de conversores ADC e DAC para operação paralela
(b) conectividade externa	USB 2.0
(c) número total de ADC	8-24*
(d) resolução ADC	24 bit
(e) taxa de amostragem ADC	78,000/s simultaneos
(f) número total de DAC	13-21*
(g) resolução DAC	16 bit (20 bit com sobre amostragem)
(h) taxa de amostragem DAC	78,000/s simultaneos
(I ) número total de DIO	16 IN e 16 OUT
	*número depende da configuração do sistema

ÍTEM	ESPECIFICAÇÃO
Aquisição de dados
(a) taxa de aquisição de dados (open and closed loop)	até 30,000 pontos/s
(b) tempo de carregamento	0.1 - 2000s
(c) número máximo de segmentos de cargas	2,000
(d) taxa de Feed back em operação closed loop	78kHz

ÍTEM	ESPECIFICAÇÃO
Microscópio óptico
(a) resolução	1 um
(b) zoom digital	0.5X - 11X
(c) objetiva	20X
(d) ampliação (monitor)	220X-2200X
(e) máximo campo de observação	625x550 um
(f) mínimo campo de observação	28x22 um

ÍTEM	ESPECIFICAÇÃO
Isolamento ativo
(a) faixa de frequências	1.0 - 200Hz amortecimento ativo >200Hz amortecimento passivo
(b) transmissibilidade	<0.017 acima de 10Hz e decrescendo rapidamente acima de100Hz
(c) ruído do sistema	<50ng por raiz Hz de 0.1-300Hz
(d) garantia de estática	14.0µm/N vertical, 28µm/N horizontal
(e) forces de correção	16N vertical, 8N horizontal

Opcionais

3D OmniProbe

Projetado para as aplicações do penetração e risco que exigem uma carga mais elevada ou um comprimento mais longo do que fornecido pelo transdutor capacitivo padrão de Hysitron, o sistema 3D OmniProbe é customizado quando da aquisição com um cabeçote com força máxima de 500mN, 1N, 2N, 5N, ou 10N. Um avançado piezo-eléctrico de flexão é utilizado para a atuação enquanto sensores capacitivos são empregados para medidas exatas de força e de deslocamento. Enquanto a maioria dos outros sistemas disponíveis no mercado utilizam atuação eletromagnética (que produz calor, provocando, conseqüentemente, problemas de deformações térmicas), a atuação piezo-eléctrica do 3D OmniProbe permite penetrações com cargas elevadas, sem problemas de deformações. O 3D OmniProbe é operado exclusivamente sob o controle de feed-back para eliminar a dependência no comportamento de fluência de outros atuadores piezo-eléctricos.

O cabeçote 3D OmniProbe também amplia a escala da força nos sentidos (X-Y) laterais, permitin-do ao usuário a realização de ensaios de risco que produzem forças laterais na escala de N. O 3D OmniProbe possui sensibilidade de força lateral em 360° , permitindo assim, comprimentos do risco de até 150mm no movimento do sistema X-Y.

Multi-Cargas Nanoprobe e de Cargas Maiores para Scratch

Projetado para as aplicações do recorte que exigem uma carga mais elevada ou um lance mais longo do que fornecido pelo transdutor padrão de Hysitron, o Multi-Range Nanoprobe (MRN) é customizado quando da aquisição com um cabeçote de 500mN, 1N, 2N, 5N, ou 10N. Um piezo-elétrico de flexão avançado é utilizado para a atuação enquanto os sensores capacitivos são empregados para a detecção da força e do deslocamento. Enquanto a maioria dos outros sistemas usam a atuação eletromagnética (que produz calor e, conseqüentemente, problemas de deformação térmica), ação piezo-elétrica do MRN permite grande capacidade de penetração sem os problemas de deformações térmicas. O MRN é operado exclusivamente sob o controle de feed-back, eliminando a dependência de comportamentos de fluência dos atuador piezo-elétricos.

A opção de Cargas Elevadas de Risco amplia a escala mais elevada de forças que o Mulit-cargas Nanoprobe oferece nos sentidos de X e de Y. Esta opção permite ao usuário conduzir bem testes de risco na escala de Newton. A opção de carga elevada de risco utiliza um estágio especial para detectar as forças e para atuar o movimento X-Y.

Ensaio Dinâmico nanoDMA II ®

Hysitron desenvolveu um completo sistema de ensaios de análises mecânicos dinâmicos (DMA) em nano-escala, revolucionando assim a habilidade de caracterizar as propriedades mecânicas de volumes pequenos de materiais visco-elasticidade. Uma ferramenta indispensável para a pesquisa de polímeros e numerosas outras aplicações, o nanoDMA II incorpora as medidas dinâmicas automáticas de módulos armazenados perdidos, medidas de rigidez do contacto, e do delta tan em função da freqüência e da carga.

Os métodos do teste do nanoDMA II incluem:

- Varredura de freqüência na carga constante
- Quasistatic carga-descarga com carga dinâmica variável
- Quasistatic carga-descarga com carga dinâmica constante
- Quasistatic constante para relação dinâmica da carga durante o ensaio

Mapeamento de Módulos

O mapeamento de módulos (força de oscilação sobreposta em uma força constante da imagem) amplia o poder do nanoDMA fornecendo a informação do módulo armazenado e perdido em um formato bidimensional da imagem de alta definição. Esta característica possibilita quantificar quantitativa as propriedades elásticas de uma superfície. A função de mapeamento de módulos utiliza a habilidade original de Hysitron de combinar pequenas forças com um preciso controle de posição da ponta, fornecendo mapas quantitativos da propriedade mecânica com definições de 5nm. Um único mapeamento equivale a executar uma série de 256 x 256 testes dinâmicos individuais (65.536 testes podem ser adquiridos em somente 10 minutos). O mapeamento de módulos é ideal para investigar as propriedades elásticas e as interfaces de materiais não-homogêneos

Transdutor de 1DForça Extendido

Forneçe forças até 30mN para ensaios nanomecânicos quasistatic comparado com 10mN padrão. As especificações são similares são comparáveis àquelas do transdutor 10mN.

AFM Integrado (microscópio atômico da força)

Totalmente integrado na plataforma do TI 950, o AFM opera nos modos de contacto, contato intermitente e força lateral interfaceado com o software de Hysitron. A posição da ponta do AFM é calibrada relativamente ao sistema ótico e ao penetrador, coordenando uma perfeita translação entre as três ferramentas. Esta opção é ideal para a investigação de materiais muito macios na modalidade topográfica in situ da imagem, ou para a melhoria de imagens de topografia que possuem freqüências espaciais elevadas.

Controle térmico

O estágio do controle de temperatura para o TI 950 pode atingir temperaturas entre -10°C a +200°C . Um controlador de feed-back PID é utilizado para garantir uma variação de temperatura < 0.1°C em toda a escala de temperatura. O estágio do controle de temperatura pode ser utilizado em conjunto com técnicas de nano-indentação, de nanoscratch, de nano desgaste e do nanoDMA fornecendo uma compreensão detalhada de como os materiais se comportam quando testados com variações de temperaturas.
Hysitron igualmente oferece um estágio 37°C para o uso nas aplicações biológicas onde são necessários ensaios na temperatura do corpo humano.

Mandril da Wafer de vácuo 6" ou 12"

Projetado especialmente para fabricantes do semicondutores e de disco rígidos, este estágio de vácuo é capaz de fixar wafers com até 12 polegadas de diâmetro. A necessidade de cortar estes wafers é eliminada e a troca da amostra é simplificada, fazendo dela uma importante ferramenta para esta aplicação industrial.

Mandril de Versa

Este mandril foi projetado visando possibilitar que fosse possível uma variedade de opções de montagens da amostra. Esta opção é uma valiosa ferramenta para um laboratório central, com multi-usuários e uma variedade de aplicações. As opções da montagem são: um anel de um vácuo com 6 polegadas, um anel de vácuo com 3 polegadas, seis posições magnéticas, cinco anéis pequenos do vácuo, quatro anéis do vácuo médio, e duas posições de fixação mecânica.

nanoECR (resistência de contato elétrico)

O nanoECRT fornece a capacidade de medir simultaneamente propriedades nanomecânicas e elétricas dos materiais e regiões de nano-escala. Esta técnica de caracterização recentemente desenvolvida, referida geralmente como o nano-indentação condutora, combina o hardware do nanopenetrador com uma ponta de prova condutora do penetrador e uma tensão/fonte atual para obter um correlações de da força, do deslocamento, da tensão, e da corrente baseadas no tempo. As medições nanomecânicas e elétricas utilizadas no sistema tem provado ser altamente sensíveis às condições do contacto da ponta de prova/amostra assim como a deformação material e/ou o comportamento induzido esforço da transformação. O nanoECR realça drasticamente as informações geradas nas medidas de nano-escala.

Durante um ensaio de nano-indentação condutivo, o usuário especifica a tensão da ponta de prova/amostra (v) ou a corrente (i) através do contacto da ponta de prova/amostra para obter a resistência de contacto. A plataforma do nanoECR igualmente torna possível executar medidas da varredura I-V sob condições altamente controladas de carga ou de deslocamento. A amostra é acoplada eletricamente a um estágio condutor enquanto a ponta de prova condutora penetra na superfície da amostra e a resistência de contacto elétrico é medida continuamente. O trajeto da condução atravessa diretamente da amostra à ponta de prova, eliminando a necessidade de utilização de um fio externo decrescendo desta forma, a sensibilidade de sistema. O transdutor de baixo padrão capacitivo, combinado com deslocamentos de baixos ruídos e com ruídos de 20pA permitem pequenas variações na resistência de contacto elétrico (devido à mudança da área de contacto, nucleação da deslocação, transformações da fase, etc..) ser medido exatamente.

Scanner Closed Loop

Esta opção adiciona um scanner de closed loop ao TI 950, fornecendo uma escala de varredura ampliada (X-Y: 100µm, Z: 15µm) com uma grande linearidade < 99.95%.
O scanner oferece um posicionamento fechado em tempo real, necessitando somente de mili-segundos para o seu ajuste. Da mesma forma, elimina problemas de fluência e a histerese utilizando sensores capacitivos.
Esta opção é indicada para aplicações muito difíceis, fornecendo a habilidade de se deslocar através de incrementos tão pequenos quanto uma fração de um nanômetro ,com elevada precisão e velocidade.

TriboAE (Monitoramento de Emissão Acústica)

Possibilita a medição e análise de eventos da emissão acústica associados aos fenômenos da deformação em nano-escala. Um nova sensor de emissão acústica é encaixado na ponta do penetrador para fornecer uma grande sensibilidade a detecção localizada, eliminando a dependência do sinal acústico do tamanho da amostra. Fenômenos de emissão acústica são graficamente sobrepostos na curva do força-deslocamento e gravados como uma forma de onda acústica. Uma excelente correlação pode ser observada entre a energia elástica armazenada e a energia da emissão acústica associadas com "estalar" nos eventos que significam o início da atividade extensiva da deslocamento. Os eventos da AE podem ser registrados em cargas pequenas da ordem de 50µN.

Especificações dos opcionais

OmniProbe:

Carga Normal
(a) carga maxima	150mN, 500mN, 1N, 2N, 5N, 10N (definido pelo cliente)
(b) ruído	0.0007% do fundo de escala
(c) resolução	0.0007% do fundo de escala
Deslocamento Normal
(a) deslocamento máximo	80 um
(b) ruído	0.5nm
(c) resolução	<0.02nm
Carga Lateral
(a) carga máxima (X e Y)	5N
(b) ruído (X e Y)	40 uN
(c) resolução (X e Y)	0.0007% do fundo de escala
Deslocamento Lateral
(a) ruído	0.5nm
(b) resolução	<0.02nm
(c) comprimento máximo de risco (X e Y)	150mm

Multi-Cargas Nanoprobe (Largura de banda: 500Hz):

Carga Máx.	Ruido carga	Deslocamento Máx.	Ruído deslocamento
500mN	3.0µN	80µm	0.5nm
1N	7µN	80µm	0.5nm
2N	14µN	80µm	0.5nm
5N	~35µN	80µm	0.5nm
10N	~70µN	80µm	0.5nm

Multi-Cargas Nanoprobe com Cargas Maiores de Scratch X-Y
Máxima força lateral: 5N
Ruído força lateral: 40µN
Máximo comprimento de risco: Limitado pelo diâmetro do estágio (~25mm)
Ruído de deslocamento lateral: 0.5nm
Máximo deslocamento normal: 80µm
Ruído normal de deslocamento: 0.5nm

nanoDMA II
Faixa de frequências (em contato): 0.1Hz - 300Hz
Resolução: 1.0N/m
Forças AC: 50nN - 500µN
Forças DC: 70nN - 10mN

Mapeamento de Módulos
Frequência otimizada de ensaios: 200Hz
Número de pontos em típica imagem: 256 x 256
Máxima área mapeada: >60µm x 60µm
Resolução de propriedades mecânicas: <=5nm

Transdutor de 1DForça Ampliado
Máxima Força: 30mN
Resolução de força normal: 3nN
Mínima força de contato: <70nN
Máxima taxa de força: >50mN/s

Estágio de Aquecimento 37°C
Faixa de operação: ambiente a 37ºC
Desvio térmico (na temperatura ajustada): <0.2nm/s
37ºC atingido em 10 minutos
Área da placa de aquecimento: 30mm x 30mm
Dimensões da unidade de controle: 480mm x 430mm x 175mm

Estágio de Aquecimento & Resfriamento
Faixa de operação: -10ºC a 200ºC
Desvio térmico (na temperatura ajustada): <0.3nm/s
200ºC atingido em 10 minutos
-10ºC atingido em 20 minutos
Área da placa de aquecimento: 30mm x 30mm
Dimensões da unidade de controle: 480mm x 430mm x 175mm

AFM integrado
Modos de operação: contato, contato intermitente, altura-Z e fase.
Exatidão de posicionamento da ponta +/-2µm
Faixa de varredura X-Y: 40µm x 40µm
Resolução X-Y: 7Å
Deslocamento Z : 4.5µm
Resolução Z : 0.7Å
Área de ensaio: 140mm x 60mm

TriboAE (Monitoramento de Emissão Acústica)
Recepção de largura de banda AE: 200kHz - 1.1MHz
Taxa de amostragem: 10MHz
Sinais AE são sincronizados a curva de penetração
3 canais adicionais estão disponíveis para monitoramento AE

Pré-requisitos de instalação

Dimensões e Peso
Peso total do sistema (sem computador e monitor): 300kg
Espaço total necessário: 86cm largura x 80cm profundidade x 170cm altura
Uma bancada adicional deve ser instalada próxima para colocação de computador

Ruído Acústico
Deve ser menor do que 75dB

Vibração do Piso
Vibração permitida:
1. A máxima vibração permitida com amplitude periódica na velocidade do espectro é:
Abaixo VC-C (com limite ampliado de baixa frequência)
* 100 µm/s RMS a 1.0 Hz
*12.5 µm/s RMS a 8.0 Hz
*12.5 µm/s RMS a 100 Hz
2. A aceleração de pico (máximo ou mínimo) em um tempo de forma de onda deve ser menor do que .001 g.
3. A aceleração RMS do tempo de forma de onda para um ensaio de 1hora deve ser menor do que 50 µg.

Alimentação Elétrica

	110 VAC	220 VAC
Potência maxima	1540 VA @ 14 A	1540 VA @ 7 A
Flutuações de tensão	110 VAC ± 10%	220 VAC ± 10%
Flutuações de frequência	50/60 Hz ± 5%	50/60 Hz ± 5%

Se um estágio de aquecimento&resfriamento está incluso no fornecimento, uma carga adicional de 4.5 A a 110 VAC ou de 2.5 A a 220 VAC será necessária.

Condições Ambientais
Umidade máxima no ambiente: 45%
Ambiente deve possuir uma capacidade de resfriamento, mantendo uma temperatura constante entre 17°C e 25ºC) sem variações maiores do que +/- 5°C durane a operação normal.

Hysitron - Nanomechanical Testing Instruments