Holdery MEMS/in situ

W naszej ofercie znajdują się holdery MEMS firmy DENSsolutions.

»Wildfire (grzewczy) »Lightning (polaryzacyjny) »Climate (gazowy) »Stream (cieczowy)
»stolik FIB

Holdery funkcyjne, jak sama nazwa wskazuje, umożliwiają elektronowym mikroskopom transmisyjnym realizację dodatkowych zastosowań („funkcji”), często bardzo efektownych i multidyscyplinarnych, rozszerzając w ten sposób ich możliwości. Te najprostsze pozwalają transferować próbki w atmosferze ochronnej, wprowadzać i badać preparaty zamrożone oraz pochylać próbki w szerokim zakresie kątów np. do tomografii. Te bardziej skomplikowane, zwane nie bez przyczyny holderami in situ, pozwalają realizować w mikroskopach TEM eksperymenty dynamiczne. Dzięki nim, próbkę można ogrzewać i chłodzić, polaryzować i przepuszczać przez nią prąd, poddawać testom mechanicznym oraz bezpiecznie wprowadzać w jej obszar gazy i ciecze. Co więcej, reakcję próbki na te czynniki można monitorować na żywo obserwując nie tylko zmiany mikrostruktury, ale również modyfikacje składu chemicznego. Większość tych funkcji, ale nie wszystkie, można realizować wyłącznie na holderach MEMS, które są przeznaczonych do małych próbek (np. lamelek i nanocząstek). Próbki umieszcza się na specjalnych nośnikach (nano-chipach) wykonanych w technologii MEMS. Nośniki te zawierają elektrody grzewcze, polaryzujące i pomiarowe oraz zapewniają szczelną przestrzeń dla gazów i cieczy.

Holdery funkcyjne można stosować również ze starszymi mikroskopami TEM. Do prowadzenia obserwacji i rejestracji odpowiedzi próbki bezwzględnie wymagana jest szybka kamery CMOS. Nasza firma oferuje możliwość kompleksowego doposażenia mikroskopu każdego producenta w kamery firmy Gatan.

Aktualna oferta holderów MEMS znajduje się poniżej. Celem uzyskania dodatkowych informacji prosimy o kontakt przez formularz kontaktowy.

»Wildfire (grzewczy) »Lightning (polaryzacyjny) »Climate (gazowy) »Stream (cieczowy)
»stolik FIB

Wildfire

Uchwyt (holder) Wildfire firmy DENSsolutions umożliwia przeprowadzanie dynamicznych eksperymentów grzewczych wewnątrz mikroskopu transmisyjnego. Ten holder do badań in situ przekształca mikroskop TEM ze statycznego narzędzia do obrazowania w laboratorium do badań termicznych w skali mikro i nano. Element grzewczy wykonany w technologii MEMS, tzw. nano-chip, pozwala na grzanie próbek do temperatury do 1300 °C, a nawet 1500 °C, z szybkością do 200 °C/ms. Uchwyt Wildfire wyróżnia się wyjątkową stabilnością temperatury i niskim dryfem, a jego konstrukcja została zoptymalizowana do przeprowadzania analiz EDS oraz tomografii elektronowej. Uchwyt nie ogranicza zdolności rozdzielczej mikroskopu TEM i nawet powyżej 1000 °C osiągane są rozdzielczości atomowe. Główne zastosowania to obrazowanie w czasie rzeczywistym przemian termicznych i fazowych, procesów (re)krystalizacji oraz wpływu ciepła na mikrostrukturę i skład chemiczny. Holderem steruje zintegrowane oprogramowanie Impulse, które zbiera również dane. Dane, obrazy i zmiany temperatury, można również rejestrować w GMS 3 (Gatan). Wildfire jest kompatybilny z mikroskopami firmy ThermoFisher Scientific oraz Jeol.

Lightning

Uchwyt (holder) Lightning firmy DENSsolutions umożliwia przeprowadzanie eksperymentów grzewczych w obecności zewnętrznego pola elektrycznego oraz pomiarów elektrycznych. Ten dwupochyłowy holder in situ przekształca mikroskop TEM ze statycznego narzędzia do obrazowania w laboratorium do badań termicznych i elektrycznych w skali mikro i nano. Próbka umieszczana jest na tzw. nano-chipie wykonanym w technologii MEMS, który umożliwia jednoczesne grzanie do 900 °C i przykładanie pola elektrycznego do 300 kV/cm w kontrolowany sposób. Bez pola elektrycznego można uzyskać temperaturę do 1300 °C. Uchwyt Lightning wyróżnia się wyjątkową stabilnością temperatury i niskim dryfem, a jego konstrukcja została zoptymalizowana do przeprowadzania analiz EDS. Uchwyt nie ogranicza zdolności rozdzielczej mikroskopu TEM i nawet w wysokich temperaturach osiągane są rozdzielczości atomowe. Główne zastosowania to pomiary I-V w wysokich temperaturach z jednoczesnym obrazowaniem mikrostruktury, badania materiałów piezoelektrycznych oraz kontrola jakości przyrządów elektronicznych. Holderem steruje zintegrowane oprogramowanie Impulse, które zbiera również dane. Lightning jest kompatybilny z mikroskopami TEM firmy ThermoFisher Scientific oraz Jeol.

Climate

Uchwyt (holder) Climate firmy DENSsolutions umożliwia obrazowanie próbek w obecności gazów i w podwyższonej temperaturze, a tym samym analizę reakcji zachodzących między gazem a ciałem stałym. Ten holder in situ przekształca mikroskop TEM ze statycznego narzędzia do obrazowania w mikroreaktor chemiczny. Próbka umieszczana jest w szczelnym nośniku Nano-Reactor wykonanym w technologii MEMS, który posiada element grzewczo-sterujący regulujący temperaturę w zakresie od RT do 1000 °C oraz rejestrujący dane kalorymetryczne. Gaz (lub mieszanka max. 3 gazów) wprowadzany jest z zewnątrz przez specjalny układ podawania, wyposażony w odpowiednie pompy, zawory i przepływomierze. Parametry gazu, tj. ciśnienie (do 1 bara) i przepływ (do 3 ml/min), można programować w oprogramowaniu lub ręcznie, w zależności od modelu. Możliwe gazy to: Ar, He, N₂, CO₂, CO, C₂H₂/C₂H₄, CH₄, O₂ i H₂; inne gazy dopuszczalne po konsultacji. Przed wprowadzeniem do mikroskopu holder jest testowany na specjalnym stanowisku pompowym. Modularna budowa holdera, w tym wymienny tip i rurki doprowadzające gaz, umożliwia zachowanie czystości i chroni przed zanieczyszczeniem poprzednio stosowanymi gazami. Konstrukcja Climate zapewnia wysoką stabilność termiczną i mechaniczną oraz umożliwia obrazowanie wysokorozdzielcze i przeprowadzanie analiz EDS. Opcjonalnie można podłączyć zoptymalizowany spektrometr masowy do obserwacji produktów reakcji wprowadzanych gazów z próbką. Ponadto producent zapewnia ciągłą możliwość aktualizacji do najnowszych rozwiązań. Główne zastosowania to analiza materiałów katalitycznych w warunkach ich pracy, synteza i wzrost nanomateriałów oraz badania korozyjne.

Modele: Air (ciśnienie statyczne), G (przepływ do 3 ml/min, mieszanie dyskretne), G+ (przepływ do 3 ml/min, mieszanie ciągłe)

Stream

Uchwyt (holder) Stream firmy DENSsolutions umożliwia obrazowanie w czasie rzeczywistym próbek materiałowych i biologicznych w cieczach. Próbka zamykana jest w reaktorze cieczowym Nano-Cell, składającym się z dwóch chipów wykonanych w technologii MEMS, tworzących małą objętość dla cieczy. Można osiągnąć grubość cieczy poniżej 500 nm. Reaktor zapewnia szczelność oraz pełne zanurzenie próbki. Jest on montowany na holderze w specjalnej szczelinie zapewniającej właściwe pozycjonowanie. Przed wprowadzeniem do mikroskopu szczelność holdera jest testowana na osobnym stanowisku pompowym. Holder może pracować w trybie statycznym, bez przepływu cieczy, lub przepływowym. Zakres ciśnienia cieczy to 200-2000 mbar, a przepływ maksymalny to 1500 nl/min. Kontrola przepływu jest realizowana poprzez pompę ciśnieniową, co zapewnia szybką odpowiedź na zmiany przeływu. Modularna budowa holdera oraz łatwość wymiany jego końcówki (tipa), rurek doprowadzających ciecz i reaktora zapewnia czystość oraz redukuje ryzyko zanieczyszczenia próbki i zatkania przewodów cieczowych. Stream pozwala na dodatkowe grzanie próbki do 100ºC lub przykładanie napięcia do 10 V. Uzyskiwane rozdzielczości obrazów TEM zależą od grubości cieczy i są lepsze niż 5 nm. Główne zastosowania w chemii i inżynierii materiałowej obejmują reakcje chemiczne w roztworach, elektrochemię, agregację cząstek, analizę próbek uwodnionych, w tym geologicznych i petrologicznych, badanie korozji stopów oraz obrazownie polimerów w roztworach. Natomiast w biologii: obrazowanie komórek, organelli, membran czy białek w warunkach naturalnych, bez konieczności zamrażania lub suszenia i wykonywania klasycznej preparatyki.

Modele: Heating (grzanie do 100ºC), Biasing (3 elektrody, polaryzowanie do 10 V, przepływ prądu pA – mA @ 10 µHz – 1 MHz)

Stolik FIB

Firma DENSsolutions zaprojektowała własny stolik do mikroskopów SEM/FIB, znacznie ułatwiający transfer lamelek na nano-chipy holderów Wildfire i Lightning. Obecnie dostępna jest już trzecia generacja. Przy jej konstrukcji współpracowano z mikroskopistami z tak znanych ośrodków jak EMAT (Anwerpia) i AEM (Darmstad), wykonującymi regularnie lamelki oraz eksperymenty in situ. Dzięki nowej, ulepszonej geometrii, cały proces wycinania i transferu lamelek jest krótszy i bardziej przyjazny dla użytkowników. Proces ten jest pokazany na filmie poniżej. Ponadto, zminimalizowano ryzyko kolizji stolika i chipa z elementami mikroskopu w trakcie pochylania i manewrowania. W chwili obecnej stolik jest kompatybilny z mikroskopami SEM/FIB firm Thermo Fisher Scientific i Jeol.