Описание:

Ultima IV– это многоцелевой рентгеновский дифрактометр от компании Rigaku. Внедрение CBO-оптики (запатентованной Rigaku на постоянной основе), возможность  выбирать пользователем геометрию измерении (параллельный пучок или фокусирующая) - все это позволяет выполнять множество различных измерений быстро.

Дифрактометр высокого разрешения «Ultima IV» Rigaku с кобальтовым анодом для прецизионного определения качественного и количественного фазового состава поликристаллических и керамических, материалов, в том числе, с высоким содержанием железа.

Ultima IV является единственным дифрактометром с полностью автоматической юстировкой всей рентгенооптической системы. Благодаря возможности автоматически юстировать систему в сочетании с СВО-оптикой и in-plane геометрией, этот дифрактометр является наиболее гибкой системой, доступной для решения широкого круга прикладных задач. СВО- оптика позволяет существенно снизить временные затраты при переходе от одной геометрии измерений к другой, допускает ежедневное использование обоих геометрий без необходимости перенастройки системы, не подвержена износу и выходу из строя в результате многочисленных переключений. СВО- оптика и автоматическая юстировка, скомбинированные вместе, предоставляют максимальную функциональность для решения задач порошковой дифрактометрии, дифрактометрии тонких пленок, малоуглового рассеяния, и in-plane рассеяния.

 

Особенности:

Основным достоинством дифрактометрического комплекса Ultima IV является большой набор использования комбинаций элементов рантгенооптической системы вследствие применения технологии СВО. В результате пользователь получает следующие режимы: фокусирующий (Focusing), режим параллельного пучка (Parallel), режим высокого разрешения (High resolution), малоугловое рассеяние (SAXS) и, наконец, режим исследования микрообластей (MicroArea).

По применимости данные режимы распределяются таким образом:

• Режим Focusing – идентификация фазового состава, определение размеров кристаллитов, определение кристалличности материала в %;
• Комбинация режимов Focusing/Parallel beam – определение рельефа поверхности, остаточные напряжения материала, распределения по размерам наночастиц/нанопор, обычная дифракция;
• Режим Рarallel beam – определение толщины и плотности пленок, аттестация эпитаксиальных пленок, аттестация сверхтонких пленок;

Второй уникальной технологией, примененной в Ultima IV является полностью автоматическая юстировка (Automatic alignment), которая регулирует положение по высоте источника рентгеновского излучения, направление падающего пучка, угол наклона фокусирующего зеркала, размер щелей, точку нулевого отсчета для 2θ, установку режимов детектора. После такой автоматической настройки пользователь получает то, что принято называть идеальным сигналом (см. рисунок):

 

Следующей перспективной технологией, использованной в Ultima IV является автоматическое конфигурирование дифрактометра, при котором прибор сам распознает присоединяемые устройства и опциональные дополнения (рисунок показывает типичное окно автоматического распознавания и конфигурирования системы):

Таким образом, существенно экономится время, затрачиваемое пользователем на подготовку системы к измерениям.

 

Прибор позволяет выполнять измерения малоуглового рентгеновского рассеяния (SAXS) в двух различных геометриях:

SAXS на пропускание (массивные образцы, порошки, жидкости)

SAXS на отражение (для тонкопленочных образцов)

Основные функции Ultima IV:

• SAXS на пропускание
• GI-SAXS на отражение (US patent #7039161)
• Моделирование простых сферических частиц и пор
• Моделирование Ядро/оболочка простых сферических частиц
• Распределение зерен по размеру и соотношение сторон
• Распределение плоскостей по размеру и соотношение сторон
• Многократные распределения по размерам
• Рассеяние кластеров
• Модель Дебая для корреляционной функции
• Полностью автоматическая коррекция щелей (US patent #7098456-9)

 

Области применения Ultima IV по объектам исследования:

 

Основные технические характеристики:

• Материал анода: стандартная отпаянная рентгеновская трубка: CoKα;
• Размер фокуса - 0.4 x 12 мм;
• Номинальный режим работы источника рентгеновского излучения: 40 кВ /30 мА;
• Вертикальный Theta / Theta гониометр, радиус 185 мм;
• Метод сканирования θs/θd связанные или θs, θd независимые
• Диапазон углов сканирования 2θ:  от -3 до 162°;
• Минимальный шаг сканирования 0.0001°;
• Детектор отраженных рентгеновских лучей: высокоскоростной энергодисперсионный детектор DTEX/ULTRA:
  • количество каналов регистрации 512;
  • динамический диапазон не менее 105 имп/с  на один канал;
• Оптическая система:
  • щели на выходном пучке ручные;
  • щели на дифрагированном пучке ручные;
  • приемные щели ручные;
  • автоматическая юстировка трубки по высоте, гониометра, оптики и детектора.

 

Программное обеспечение:

Пакет программ PDXL – предоставляет возможность проведения различного анализа, например, автоматический качественный фазовый анализ, количественный фазовый анализ, уточнение параметра решетки.