概述

多种长度比例的(纳米)材料分析

与市场上的其它实验室仪器不同,Empyrean Nano 版涵盖了从 sub-Ångströms 到微米级的布拉格间距,以及跨越几乎 50 年的散射矢量 q 范围——没有任何间隙。

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USAXS 与 SAXS/WAXS 组合以及 Empyrean Nano 版本的 PDF 测量实现了在多个长度比例上的层次结构的鉴定,覆盖了从 sub-Ångströms 到微米级的布拉格间距。 

工作原理

Empyrean 支持各种 X 射线散射技术

SAXS X 射线小角散射 

SAXS 是 Empyrean Nano 版的主要应用。 它是分析各种样品类型(液体、粉末、固体、凝胶......)的纳米级结构和尺寸的最通用工具之一。 样品可以是无定形、结晶或半结晶。 通过 SAXS 研究的典型样品包括胶体分散体、表面活性剂、聚合物、生物大分子、膜、纳米复合材料、纳米粉末和多孔材料。 通过测量二维 SAXS 谱图可以研究各向异性纳米级结构的取向。 阅读更多关于 SAXS 的信息

Bio-SAXS 用于生物大分子的 SAXS 

应用于稀释蛋白质溶液的小角 X 射线散射已成为一项发展快速的公认结构生物学技术。 它可提供有关诸如整体蛋白质尺寸和形状、折叠和展开、聚集行为、稳定性和分子量等信息。 测量可以在接近原生条件下进行,以及在变化条件下进行,例如蛋白质浓度、pH 值、离子强度或温度。 SAXS 最终还允许低分辨率分子形状包络重构,从而提供与单晶 XRD 或 NMR 所获得信息互补的信息。马尔文帕纳科的 EasySAXS 软件可用于基本的生物 SAXS 数据分析。 数据可以导出为与 EMBL ATSAS 软件兼容的格式,该软件可用于三维蛋白质形状重构和其他高级任务。

WAXS 广角 X 射线散射

基于在更高角度处测量的衍射谱图,可以识别和量化给定样品中存在的晶相和估算纳米微晶的尺寸。 各向异性结构中晶格的取向,例如在聚合物中,可以通过测量二维 WAXS 谱图来研究。 

USAXS 超小角 X 射线散射 

对于包含颗粒或结构特征在数百纳米尺寸范围内的样品的鉴定,传统 SAXS 设置的分辨率是不够的。 Empyrean Nano 版本的高分辨率光学系统与高分辨率测角仪相结合,可以获得低至 0.005 度 2θ 的超小角度。 即使颗粒直径大至 1.5 μm,也可以轻松分辨来自高度单分散颗粒的散射曲线中的特征振荡。 

全散射实验使用硬 X 射线辐射并扫描到非常高的 2θ 角,以便获得最高的散射矢量数据。 从推导的原子对分布函数 (PDF) 可以推导出纳米晶体和无序材料的短程原子序列。 Empyrean Nano 版配备了 GaliPIX3D 探测器和有效的防散射装置,可以获得高质量的实验数据,并可选择非常温环境条件。 其结果与在同步辐射设施中获得的结果非常一致。 阅读有关全散射的更多信息

加更多应用——后续还可以升级

根据您的具体研究兴趣,Empyrean Nano 版本可以进一步升级,例如添加薄膜技术,如 GISAXS 和 X 射线反射、经典粉末 X 射线衍射或计算机断层影像。 马尔文帕纳科还不断开发其他选项,改进和分析解决方案,并与现有的 马尔文帕纳科仪器平台兼容。

特点

高灵活性

在双圆测角仪平台上,可以安装快速互换的预校准 X 射线模块 (PreFIX) 和样品台,从而轻松快速地配置 Empyrean Nano 版,启用不同的 X 射线散射技术。 尽管 SAXS 测量可以通过静态检测器轻松完成,但测角仪可以用于访问 WAXS 所需的扩展角度范围,并用于全散射 (PDF) 测量。 最小的 2θ 步宽为 0.0001 度,高分辨率测角仪也可轻松支持 USAXS 应用。 为了使用尽可能高的散射矢量,可以很容易地将标准 Cu X 射线管与 Ag 或 Mo X 射线管进行互换。

高灵活性

高性能探测器

X 射线探测器的性能对于获得高质量的 X 射线散射数据至关重要。 我们的混合像素区域探测器 GaliPIX3DPIXcel3D 具有低固有噪声和高动态范围。 其高空间分辨率使得实验装置紧凑,可以方便地安装在 240 mm 测角仪半径范围内。 GaliPIX3D 探测器具有 100% 的 Cu、Mo 和 Ag 辐射吸收效率。如果您不仅要执行 SAXS/WAXS,而且还需要执行 PDF 快速测量。

高性能探测器

使用 ScatterX78 执行 SAXS/WAXS

使用 ScatterX78 模块,您可以对纳米材料执行小角和广角 X 射线散射 (SAXS/WAXS) 测量。
SAX 信号允许对纳米级材料进行尺寸和结构分析。 根据 WAXS 信号,可以获得关于纳米微晶的晶相、尺寸和其定向的补充信息。 ScatterX78 可用于测定各种样品的表征,如胶状分散体、聚合物、蛋白质溶液、表面活性剂、纳米粉末和液晶。
使用 ScatterX78 执行 SAXS/WAXS

用于超小角度分辨率的 USAXS 选装件

在 Empyrean Nano 版中,通过使用基于预校准高分辨率光学元件的 Bonse-Hart 类型实验装置,可以将分辨率推到超小角度。 利用这种 USAXS 设置,可达到的最小散射角约为 0.005 度,相对应的最大布拉格间距为 1700 nm。

用于超小角度分辨率的 USAXS 选装件

易于接近,防辐射外壳

Empyrean Nano 版符合关于电气、机械和 X 射线安全的相关法规,默认情况下也适用于硬性 X 射线。 实验装置位于具有大型透视窗的防辐射机柜内。 如果需要,打开门即可轻松接触装置。

易于接近,防辐射外壳

技术指标

机柜

防辐射机柜,带有大透明窗和宽开门。

测角仪

类型垂直双圆测角仪;theta - theta 几何
半径240 mm
分辨率0.0001 度
界面PreFIX 型,可快速更换预校准光学元件、平台和探测器

SAXS/WAXS 规格

镜头长度480 mm
X 射线源密封高分辨率 X 射线光管(铜阳极)
准直型线准直(标准)
可以转换为点准直
入射光路光学模块一维聚焦 X 射线镜
光束路径ScatterX78,真空(< 0.1 毫巴);包含样品胶囊
样品杯液体、固体、粉末
温度控制温控毛细管支架 (5-70℃)
使用一次性低背景毛细管
光闸光闸用于线和点准直——易于切换;半透明
检测器低噪声混合像素区域探测器:
GaliPIX3D:CdTe 传感器;分辨率 60 µm 或
PIXcel3D:Si 传感器;分辨率 55 µm
测量模式静态或扫描检测器(一维或二维全谱)
可达 2θ 范围0.08 - 78 度
可达 q 范围0.006 - 5.14 Å-1
最大布拉格间距100 nm
软件Data CollectorEasySAXSXRD2DscanHighScore (Plus)

USAXS 规格

X 射线源密封高分辨率 X 射线光管(铜阳极)
准直型线准直
入射光路光学模块四晶 Ge(220) 单色仪
接收光学系统3-bounce Ge (220) 分析仪晶体
样品台/杯液体、固体、粉末
进样器固体和粉末可选
检测器正比计数器,PIXcel3DPIXcel1D
测量模式步进扫描 (0D)
最小 2θ0.0050 度
最小 q 值0.00036 Å-1
最大布拉格间距1700 nm
软件Data CollectorEasySAXS


全散射(PDF 分析)规格

X 射线源密封 X 射线光管(Ag 或 Mo 阳极)
准直型线准直
入射光路光学模块一维聚焦 X 射线镜或狭缝系统
检测器GaliPIX3D:CdTe 传感器具有 100% 的效率,也适用于硬辐射或闪烁计数器
测量模式扫描(1D 或 0D)
最大 2θ160 度
最大 q 值22 Å-1
软件Data CollectorHighScore (Plus)

支持

服务

可实现投资回报最大化的解决方案

为确保您的仪器保持最佳状态并发挥最高性能,马尔文帕纳科提供了广泛的服务。 我们的专业知识和支持服务可确保您的仪器发挥最佳功能。

支持

生命周期服务

  • 电话和远程支持
  • 预防性维护和检查
  • 灵活的客户服务协议
  • 性能认证
  • 硬件和软件升级
  • 本地和全球支持

专业知识

帮助您提升工艺价值 

  • 样品制备开发/优化
  • 分析方法 
  • XRD 一体化解决方案 
  • 通过 IQ/OQ/PQ 操作,质量保证(GLP、ISO17025)或循环/实验室间研究
  • 实验室流程自动化
  • 咨询服务

培训和教育

  • 在现场或我们的能力中心开展培训
  • 广泛的基础和高级课程,涵盖产品、应用和软件