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Xradia 410 Versa

Abbildung 1: Röntgenmikroskop Xradia 410 Versa der Firma Zeiss

Messprinzip

Abbildung 2: Zweistufige Vergrößerung durch die Bauweise des Röntgenmikroskops (www.zeiss.de)

Aus der zweistufigen Vergrößerung - zusammengesetzt aus einer geometrischen Vergrößerung und einer nachgeschalteten optischen Vergrößerung (Abbildung 2) - resultiert eine hohe räumliche Auflösung bei relativ geringen Distanzen zwischen Probekörper und Detektor (www.zeiss.de).

Abbildung 3: Innenansicht des Xradia 410 Versa der Firma Zeiss. Anordnung der Komponenten: Röntgen-Röhre, Probentisch mit Probenhalter, Objektive, Detektor (von links nach rechts).

Basierend auf der wellenlängenabhängigen Abschwächung von Röntgenquanten bei der Transmission durch Materie von variierender Dichte, kommt es zum sogenannten Strahlaufhärtungseffekt in der sich ergebenden Bildaufnahme. Für die Korrektur der daraus resultierenden Verschiebung des Absorptionsmaximums im Spektrum können Filter eingesetzt werden. Für das Xradia 410 Versa stehen Filter aus Quarzglas für Proben mit niedriger Ordnungszahl (Z) und Filter aus Calciumfluorid für Probenmaterial mit höherem Z in jeweils 6 verschiedenen Stärken zur Verfügung.

Technische Daten/Spezifikationen

 Röntgen-Röhre

  • geschlossene 150 kV-Mikrofokus-Röntgen-Röhre mit Wolfram-Target (Reflexion)
  • operative Röhrenspannung: 40-150 kV
  • operative Stromstärke: 10-500 µA
  • konfigurierbare Leistung im Bereich: 4 bis 30 W
  • fokale Brennfleckgröße des Röntgenstrahls adaptiert automatisch mit der Leistungskonfiguration von 5µm (4 W) bis 50 µm (30 W)
  • softwaregesteuerte Positionseingabe
  • Betriebsmodus: kontinuierlich

 Detektor

  • Objektive mit 0.4-facher, 4-facher, 10-facher und 20-facher Vergrößerung softwaregestützt über ein Rondell auswählbar und mit optimierten Szintillatoren für eine höhere Auflösung anwendbar
  • 2048 pixel CCD-Detektor (CCD = charge coupled device)
  • softwaregesteuerte Positionseingabe

 Filter

  • LE1-LE6 (LE = light element): Quarzglas verschiedener Stärke
  • HE1-HE6 (HE = heavy element): Calciumfluorid verschiedener Stärke

 Probenplattform

  • motorisierte x-, y- und z-Position (softwaregesteuert)

 

 

Probenpräparation und Messbedingungen

  • Basierend auf der zentrischen Drehung der Probe während der Messung sind zylindrische Probenformen für reliktfreie Aufnahmen am besten geeignet
  • Proportionalität zwischen Probengröße und räumlicher Auflösung ist zu beachten. Allgemein gilt: je kleiner die Probenabmessungen, desto größer ist die potenziell erreichbare Auflösung der gleichen Materialzusammensetzung
  • Detektierbarkeit abhängig von Dichte bzw. Dichteunterschied im Material sowie Probengröße
  • Maximale Probenhöhe: 300 mm
  • Maximales Probengewicht: 15 kg

 

 

Zusatzmodul in-situ Kompression-/Zug-Lastzelle „Deben CT5000-TEC Stage"

Abbildung 4: In-situ Druck-/Zug-Lastzelle „Deben CT5000-TEC Stage“

Technische Daten/Spezifikationen

  • Lastzellenoptionen: 1 kN, 2 kN, 5 kN (Maximallast)
  • Austauschbare Lastzellen für Kompression- sowie Zugbeanspruchung 

Probenpräparation und Messbedingungen

  • Kolbenhub: 10-20 mm im Zugversuch, 15-5 mm im Druckversuch
  • Resultierende maximale Probenhöhe: 10 mm
  • Belastungsgeschwindigkeit: 0.1 mm/min bis 1.0 mm/min

Daten/Auswertung

  • Aufnahme von 2D-Projektionen des Probekörpers aus verschiedenen Winkeln sowie Blindmessungen ohne Probe (Referenz)
  • Rekonstruktion der gestapelten 2D-Projektionen zu einem 3D-Volumen (vorgeschaltete Korrekturen: center shift, beam hardening, rotation)
  • Weiterführende Verarbeitung der Daten erfolgt in spezieller Visualisierungs- und Analysesoftware (Bsp.: Datenbereichextraktion, Filterung, Binarisation, Segmentierung)

Messtermine und Nutzungsordnung

Extern

Für weitere Informationen zu Messungen und Möglichkeiten des Röntgenmikroskops kontaktieren Sie bitte die Ansprechpartnerin/Gerätebeauftragte (siehe unten).

 

Ansprechpartnerin:

Dr. rer. nat. Corinna Rozanski