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Nanodurômetro para AFM / SPM

TS-75

 

.: TS-75

TS-75 flyer - pdf - 277kB
Performech DSP controller - pdf - 608kB

 
 

 Introdução

O TS 75 se trata de um acessório de AFM plenamente integrado, superando os limites de sistemas nanomecânicos tradicionais. Seu desempenho e velocidades ampliados garantem ao TS-75 uma confortável vantagem em relação à nova geração sde sistemas de ensaios nanomecânicos.

Permite aos pesquisadores:
. Obter propriedades mecânicas quantitativas;
. Confiabilidade de ensaios em materiais macios;
. Ensaios exatos em pequenas volumes de materiais;
. Possibilita um grande volume de ensaios.

SPM imagens in-situ:
A capacidade do sistema SPM in-situ do TS 75 é fundamental para o preciso posicionamento do ensaio e da identificação de micro-estruturas. As imagens in-situ são obtidas através de varredura de arraste da ponta sobre a superfície de amostra, podendo ser utilizado com confiança dentro de um erro menor que 10nm em relação à posição de medição solicitada. Esta técnica possibilita que pré- & pós ensaios topográficos sejam realizados sem grandes esforços de reposicionamento, necessários quando da utilização de outros instrumentos auxiliares na região de ensaios. Os resultados obtidos de força e deslocamento, combinados com a imagem obtida pelo SPM oferecem uma riqueza sem igual de informações relativas ao comportamento de deformação e de propriedades mecânicas dos materiais.

Execelente Desempenho - Novo Controlador:
O TS-75, controlado pelo novo performechT, fornece uma performance em termos de sensibilidade muito superior aos atuais sistemas.
O performechT garante um ruído de somente 30nN e velocidades de feedback 25x mais rápidas que os demais controladores.O projeto compacto do transdutor capacitivo permite ser facilmente conectado em AFMs comerciais O transdutor substitui o detector original do SPM, fornecendo imagens topográficas. Utiliza o mesmo penetrador para obter as imagens SPM in-situ, garantindo desta forma, dados quantitativos e repetitivos. Adicionalmente, o transdutor utiliza um penetrador rígido, o qual, diferentemente das pontas tradicionais, garante forças e medidas de deslocamento diretas, com resultados exatos e quantificáveis. Por fim, o TS 75 se trata do melhor sistema de ensaios nanomecânicos no mercado atual.

 Controlador performechTM TS-75

O novo módulo de controle performechT do Hysitron avança significativamente na técnologia de ponta de ensaios nanomecânicos controlados por feedback.

O performechT é um módulo de controle avançado incorporando um processador digital de sinal (DSP) com formação campo-programável com arquitetura (FPGA) e conectividade de série universal (USB). Comparado com sistemas de controle normais, o sensor do performech oferece uma ordem de magnitude de re-alimentação mais rápida (índice de retorno de realimentação 78kHz vs. 3kHz) enquanto atinge também uma resolução digital mais alta (conversaõ 24 bit UM/D vs. 16 bit), uma redução substancial no ruído (menor que 30nN) e um sistema de aquisição de até 30kHz definível pelo usuário.

As principais características do módulo de controle performechT incluem:
. controlador DSP embedded e arquitetura FPGA com conexão USB 2,0;
. operação totalmente controlada via software, eliminando a necessidade de trocas manuais ou dos ajustes de ganhos, valores de targem, etc.. via painel de controle da unidade de controle do transdutor;
. maior sensibilidade na indústria, possibilitando a caraterização de amostras muito macioa ou muito pequenas . Em menos de 30nN, o performech oferece, através de uma grandes vantagens, o menor ruído do que qualquer outro instrumento do mercado;
. ultra-rápida realimentação; 26x mais rápida que sistemas convencionais;
. sistema de aquisição ultra-rápido até 30kMZ, definível pelo usuário;
. software TriboScanT 9 com rotinas de operação e de funcionabilidade aperfeiçoadas;
. força de contato ultra-baixa para imagem de SPM. O novo sistema de controle permite forças tão baixo quanto 70nN, idéias para pesquisas em materiais macios;
. projeto Modular, plenamente expansível, possibilitando aos pesquisadores, ampliar suas pesquisas;
. fácil integração com modelos TS-70 existentes.

 Especificações Técnicas

Carregamento Normal (Ensaio Quasistatic)
Ruído: <30nN
Resolução: 1nN
Força máxima: 10mN
Força de contato minima <30nN
Taxa de carregamento máxima: >50mN/s

Deslocamento Normal (Ensaio Quasistatic)
Ruído: <0.2nm
Resolução: 0.02nm
Desvio térmico (temperatura ambiente): <0.05nm/s
Deslocamento máximo: 5µm

Imagem in-situ SPM
Força mínima para imagem 70nN
Varredura: 0.1Hz - 3.0Hz
Resolução: 256 linhas/imagem
Volume máx. de varredura >60µm x 60µm x 4µm
Exatidão de posicionamento da ponta: +/-10nm

Sistema de Aquisição de Dados
Número máx. de dados por curva: 131,072
Número máx. de segmentos de carga: 2,000
Taxa de aquisição de circuito aberto: 30,000 pontos/s
Taxa de aquisição de circuito fechado: 30,000 pontos/s
Taxa de controle de feedback em circuíto fechado: 78 kHz

 Modos Opcionais

Carga Lateral (Ensaio Scratch)
Ruído: <3.5µN
Resolução: 50nN
Força máxima: 2mN

Deslocamento Lateral (Ensaio Scratch)
Ruído: <2nm
Resolução: 0.02nm
Desvio Térmico (temperatura ambiente): <0.05nm/s
Deslocamento máximo: 15µm

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

ScanningWear
Faixa ajustável de desgaste: 1µm a 60µm
Velocisade de varredura: =180µm/s
Faxia de cargas 70nN - 1mN

TriboAE (Emissão Acústica)
Banda de recepção AE: 200kHz - 1.1MHz
Taxa de amostragem: 10MHz
Sinais AE são sincronizados à curva de penetração
3 canais adicionais disponíveis para monitoramento AE

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

100°C Heating/Cooling Stage
Faixa de trabalho: -6ºC a 100ºC
Desvio térmico (temperatura ambiente): <0.3nm/s
100ºC atigindo em 10 minutos
-10ºC atingido in 20 minutos
Dimensôes sistema de resfriamento: 475mm x 430mm x 175mm
Dimensões do controlador: 265mm x 175mm x 126mm

 Informações adicionais

AFM / SPM - Microscópio de Força Atômica

Hysitron - Nanomechanical Testing Instruments

 
 
         
   

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