Наноиндентор MFP

Общие сведения и преимущества

В отличие от систем индентирования, построенных на АСМ и использующих в качестве индентора кантилевер, MFP Наноиндентор перемещает специальный индентор перпендикулярно поверхности. Такой тип перемещения позволяет избежать ошибок, характерных для систем, использующих в качестве индентора кантилевер и возникающих из-за поперечных перемещений.
По сравнению с коммерчески выпускаемыми АСМ с системами индентирования MFP Наноиндентор обеспечивает более низкие пределы обнаружения и более высокое разрешение при измерении силы и глубины индента. Все это сочетается с чрезвычайной точностью сканирования атомно-силового микроскопа.

Полная интеграция наноиндентора в атомно-силовой микроскоп позволяет проводить измерения отпечатков методами АСМ, что обеспечивает возможность анализа свойств материалов с недостижимой для методов косвеных измерений точностью.

Точность установки индентора находится в пределах долей нанометров. В состав MFP Наноиндентора входит высококачественная оптическая система, позволяющая осуществлять точное перемещение по интересующей области образца.
Интегрированное программное обеспечение предоставляет пользователю полный набор функций по управлению процессом измерения и обработке полученных результатов, включая типовые наборы фильтров.
Базовая комплектация прибора включает в себя набор инденторов, три различных держателя для образцов, два калибровочных образца, а так же набор инструментов, необходимых для проведения экспериментов на широком спектре материалов.
Доступны две версии MFP Наноиндентора: со стандартной жесткостью пружин преобразователя (4,000 Н/м) и с мягкими пружинами преобразователя (800 Н/м).

Конструкция измерительного преобразователя

В основе конструкции MFP Наноиндентора находится измерительный преобразователь - уникальная разработка компании Asylum Research. Основным источником ошибки измерений в прецезионных электромеханических преобразователях является наличие теплового дрейфа, возникающего из-за протекания тока и нагрева мелких частей преобразователя.

Отличие измерительного преобразователя MFP наноиндентора от традиционных преобразователей заключается в том, что перемещение индентора осуществляется в нем с помощью пьезоэлемента, а измерение положения осуществляется с помощью запатентованной малошумящей сенсорной системы NPS™.

Сила вычисляется из известного коэффициента упругости пружин преобразователя и их измеренного перемещения. Измерение перемещения происходит с помощью фотодиода.

Непревзойденная точность обеспечивается тем, что измеряемые величины - глубина отпечатка и сила воздействия - вычисляются на основе измерения с помощью АСМ.

В отличие от распростаненных наноинденторов, которые не имеют возможности проводить измерения силы в реальном времени, использование оптического детектора позволяет выполнять воспроизводимые измерения, количественно оценивать характеристики поверхности, строить кривые нагружения, а так же точно позиционировать индентор.

Оптическая система визуализации

Видеокамера направлена под углом 20 градусов к горизонтали и обеспечивает установку индентора на поверхности отражающего образца с точностью 20 мкм при использовании объектива с 5-ти кратным увеличением.

Конструкция оптической системы отвязана от системы индентирования и позволяет перемещать видеокамеру по образцу независимо от индентора, а так же легко производить смену объективов. В объектив встроена ирисовая диафрагма, что позволяет изменять глубину резко изображаемого пространства, а прогрмамные настройки - длительность экспозиции, яркость, контрастность и т.д.

Измерение геометрии индентора

Для количественного анализа результатов наноиндентирования черезвычайно большое значение имеет геометрическая форма индентора. Непосредственные измерения геометрии индентора - залог высокой точности и повторяемости результатов.

Большинство распространенных в настоящее время систем наноиндентирования используют косвенные методы определения геометрии индентора, такие как индентирование стандартного образца (плавленный кварц) и полагаются на некоторые теоретические и экспериментальные упрощения.

В отличие от них, MFP Наноиндентор опирается на прямые измерения, производимые с помощью кантилевера атомно-силового микроскопа. Измеряя площадь пятна контакта и соотнося её с глубиной индентирования можно судить о состоянии вершины индентора. Тем самым обеспечивается отсутствие ошибки приближений. Кроме того, АСМ позволяет проводить отбраковку испорченных или изношенных инденторов еще до начала измерений.

Подробные технические характеристики>>

<< Вернуться на предыдущую страницу

Оборудование