Osoba kontaktowa : Luo Zhuan
Numer telefonu : 15605601921
WhatsApp : +8615605601921
July 4, 2026
W materiałoznawstwie, fizyce materii skondensowanej, przetwarzaniu polimerów i dziedzinach pokrewnych charakterystyka ewolucji strukturalnej in situ w nanoskali w ekstremalnych warunkach jest kluczem do rozwikłania mechanizmów mikroskopowych. Rozpraszanie promieni rentgenowskich pod małymi kątami (SAXS) bada niejednorodności gęstości elektronów w skali 1–100 nm, co czyni go potężnym narzędziem do badania nanocząstek, porów, struktur z separacją fazową i nie tylko. Wysoka jasność źródeł promieniowania synchrotronowego umożliwia śledzenie w czasie rzeczywistym zmian strukturalnych materiałów w skali milisekundowej pod wpływem pól zewnętrznych, takich jak wysoka temperatura i naprężenia mechaniczne.
Niedawno pomyślnie zakończyliśmy dużą dostawę – dostawę synchrotronu o ultrawysokiej temperaturze, gorącego stopnia H1500-SR do stacji SAXS (BL16B) w ośrodku promieniowania synchrotronowego w Szanghaju (SSRF). Urządzenie to zostanie zintegrowane z istniejącymi detektorami Pilatus 2M (SAXS) i Pilatus 900k (WAXS) na linii wiązki, umożliwiając użytkownikom przeprowadzanie eksperymentów SAXS/WAXS in situ na materiałach sypkich/proszkowych w warunkach bardzo wysokich temperatur.
![]()
![]()
Linia kontrolna BL16B SAXS w SSRF jest jedną z pierwszych siedmiu linii badawczych zbudowanych w obiekcie. Linia świetlna zasilana jest promieniowaniem magnesu zaginającego z pierścienia akumulującego i jest wyposażona w wygięty strzałkowo monochromator dwukrystaliczny chłodzony wodą i wygięte cylindryczne zwierciadło. Obecnie BL16B obsługuje badania SAXS w zakresie materiałów polimerowych, nanomateriałów, materiałów mezoporowatych, koloidów, ciekłych kryształów, materiałów metalicznych i innych, a także realizuje kombinacje wielu metod, w tym SAXS/WAXS/Raman/IR.
W scenariuszach eksperymentów z użytkownikami BL16B stoi przed następującymi podstawowymi wyzwaniami:
Wymagania dotyczące bardzo wysokich temperatur: badania takie jak spiekanie ceramiki, obróbka cieplna metali i przejścia fazowe w nadstopach wymagają eksperymentów SAXS/WAXS in situ w zakresie 1000–1500°C w celu śledzenia w czasie rzeczywistym ewolucji mikrostrukturalnej porów, wydzieleń, granic ziaren w skali nano itp.
Kompatybilność ścieżki optycznej SAXS/WAXS: Rozpraszanie pod małym kątem mierzy słabe sygnały w pobliżu głównej wiązki; położenie próbki musi zapewniać wysoką transmisję promieniowania rentgenowskiego, niską absorpcję i niskie rozpraszanie tła. Jednocześnie stabilność położenia próbki podczas ogrzewania musi być utrzymana na poziomie mikrometru, aby zapewnić dokładne dopasowanie sygnału rozpraszania do detektorów.
Kontrola atmosfery: Próbki są bardzo podatne na utlenianie w podwyższonych temperaturach; Dla zapewnienia autentyczności danych niezbędne są obojętne/redukujące atmosfery ochronne.
Istniejący sprzęt na linii wiązki ma ograniczony zakres temperatur: obecne stopnie gorące/zimne Linkama w BL16B (np. THMS600) zazwyczaj nie przekraczają 600°C, co nie jest w stanie pokryć eksperymentów in situ w wyższej temperaturze – czyli dokładnie tej wartości podstawowej dostarczanej przez stopień nagrzewania mikroskopu GoGo.
![]()
Aby sprostać powyższym potrzebom, firma GoGo opracowała na zamówienie stolik grzewczy do mikroskopu H1500‑SR dla BL16B. W urządzeniu zastosowano konstrukcję uchwytu próbki przypominającą piec z ogrzewaniem rezystancyjnym, a jego konstrukcja w pełni uwzględnia rygorystyczne wymagania eksperymentów SAXS w zakresie wysokiej transmisji promieniowania rentgenowskiego i niskiego rozpraszania tła. Kluczowe parametry są następujące:
| Parametr | Specyfikacja |
|---|---|
| Zakres temperatur | TEMP – 1500°C |
| Maks. szybkość ogrzewania | 150°C/min |
| Metoda ogrzewania | Ogrzewanie rezystancyjne, konstrukcja uchwytu próbki typu piecowego |
| Kontrola atmosfery | Wspomaga oczyszczanie obojętnym/redukującym gazem ochronnym |
| Zgodność ścieżki optycznej | Geometria przekładni synchrotronowej SAXS/WAXS |
| Uchwyt na próbki | Standardowy ceramiczny uchwyt do rowków φ8 mm (OD) × 2 mm (głębokość) + dedykowany uchwyt na próbkę proszku |
| Kompatybilność z linią świetlną | Precyzyjnie zaprojektowana konstrukcja zapewniająca wysoką transmisję promieniowania rentgenowskiego, niskie rozproszenie tła i wysoką stabilność położenia próbki |
![]()
Najważniejsza cecha 1 – Szeroki zakres temperatur z precyzyjną kontrolą, wypełniający lukę w ultrawysokiej temperaturze: Obejmujący temperaturę RT do 1500°C przy maksymalnej szybkości nagrzewania 150°C/min, stolik skutecznie pokonuje ograniczenia temperaturowe (~600°C) istniejących stopni gorąca/zimna w BL16B, rozszerzając zdolność linii wiązki do pracy w zmiennych temperaturach in situ do 1500°C i zapewniając krytyczne wsparcie dla zastosowań wysokotemperaturowych badania situ SAXS/WAXS ceramiki, metali, nadstopów i innych.
Najważniejsza cecha 2 – Zaprojektowane specjalnie dla geometrii transmisji SAXS, zapewniające wysoką transmisję promieniowania rentgenowskiego i minimalne zakłócenia: Urządzenie zostało zaprojektowane na zamówienie pod kątem wysokiej czułości wymaganej do wykrywania słabych sygnałów rozpraszających w pobliżu głównej wiązki w eksperymentach SAXS. Jest wyposażony w standardowy ceramiczny uchwyt do rowków φ8 mm (OD) × 2 mm (głębokość) i dedykowane uchwyty do pobierania próbek proszku, kompatybilne z geometrią transmisji prostopadłej. Uchwyt próbki wykonany jest z ceramiki odpornej na wysokie temperatury, oferując niską absorpcję promieniowania rentgenowskiego, niskie rozpraszanie tła, odporność na korozję, odporność na odkształcenia termiczne i właściwości niezanieczyszczające, co zapewnia stabilność strukturalną i jakość danych w wysokich temperaturach.
![]()
Najważniejsza cecha 3 – Środowisko z kontrolowaną atmosferą zapobiegające utlenianiu w wysokiej temperaturze: Komora atmosferyczna umożliwia oczyszczanie gazami obojętnymi (np. Ar, N₂) lub redukującymi gazami ochronnymi, stale chroniąc próbki podczas eksperymentów w wysokiej temperaturze, aby zapewnić, że dane SAXS/WAXS rzeczywiście odzwierciedlają wewnętrzną ewolucję strukturalną materiału w nanoskali.
Najważniejszy punkt 4 – Głęboka integracja z systemem sterowania EPICS linii badawczej w celu ujednoliconej kontroli temperatury i zsynchronizowanego gromadzenia danych, umożliwiając użytkownikom przeprowadzanie całego eksperymentalnego przepływu pracy in situ ze sterowni.
Zakończyliśmy instalację i uruchomienie na miejscu w SSRF oraz zapewniliśmy dedykowane szkolenie w zakresie obsługi sprzętu, konfiguracji programu temperaturowego, użytkowania systemu kontroli atmosfery i gromadzenia danych w połączeniu z detektorami Pilatus. Dzięki temu badacze i użytkownicy zajmujący się badaniami laboratoryjnymi mogą szybko zdobyć biegłość i niezależnie przeprowadzać eksperymenty.
Nowo dostarczony stolik grzewczy mikroskopu H1500-SR zostanie oficjalnie zintegrowany z portfolio sprzętu eksperymentalnego in situ BL16B, uzupełniając istniejący stolik gorący/zimny Linkam w zakresie temperatur od RT–600°C i 600–1500°C. Będzie wspierać kompleksowe eksperymenty SAXS/WAXS in situ, obejmujące ewolucję porów w nanoskali podczas spiekania ceramiki, kinetykę wytrącania podczas obróbki cieplnej metali oraz zmiany strukturalne w nanoskali podczas przejść fazowych w nadstopach.
![]()
![]()
Naszym celem jest dostarczanie badaczom wysokowydajnych i niezawodnych rozwiązań do testowania in situ. Do chwili obecnej stolik grzewczy mikroskopu przeszedł głębokie testy integracyjne na linii wiązki SSRF BL16B, wykazując doskonałą kompatybilność z systemem detektorów Pilatus i stabilne działanie. Niezależnie od tego, czy chodzi o produkty standardowe, czy o niestandardowe wymagania, jesteśmy zobowiązani do wspierania każdego projektu badań naukowych dzięki rygorystycznemu kunsztowi i profesjonalnej obsłudze.
Zapraszamy zespoły badawcze i grupy badawcze potrzebujące synchrotronowej charakteryzacji wysokotemperaturowej SAXS/WAXS in situ do skontaktowania się z nami – omówmy dostosowane rozwiązanie testowe dla Twojej aplikacji.
Wpisz swoją wiadomość