Người liên hệ : Luo Zhuan
Số điện thoại : 15605601921
WhatsApp : +8615605601921
July 4, 2026
Trong khoa học vật liệu, vật lý chất ngưng tụ, xử lý polyme và các lĩnh vực liên quan, việc mô tả đặc điểm tại chỗ của quá trình tiến hóa cấu trúc ở cấp độ nano trong các điều kiện khắc nghiệt là chìa khóa để làm sáng tỏ các cơ chế vi mô. Tán xạ tia X góc nhỏ (SAXS) thăm dò sự không đồng nhất về mật độ electron trên thang đo 1–100 nm, khiến nó trở thành một công cụ mạnh mẽ để nghiên cứu các hạt nano, lỗ rỗng, cấu trúc phân tách pha, v.v. Độ sáng cao của các nguồn bức xạ synchrotron cho phép theo dõi thời gian thực những thay đổi cấu trúc ở quy mô mili giây trong vật liệu dưới các trường bên ngoài như nhiệt độ cao và ứng suất cơ học.
Gần đây, chúng tôi đã hoàn thành thành công một đợt giao hàng lớn – cung cấp giai đoạn nóng nhiệt độ cực cao synchrotron H1500-SR cho Trạm SAXS (BL16B) tại Cơ sở bức xạ Synchrotron Thượng Hải (SSRF). Thiết bị này sẽ được tích hợp với các máy dò Pilatus 2M (SAXS) và Pilatus 900k (WAXS) hiện có tại đường truyền tia, cho phép người dùng tiến hành các thí nghiệm SAXS/WAXS tại chỗ trên vật liệu khối/bột trong điều kiện nhiệt độ cực cao.
![]()
![]()
Đường truyền tia BL16B SAXS tại SSRF là một trong bảy đường truyền tia đầu tiên được xây dựng tại cơ sở. Đường truyền tia được cung cấp bằng bức xạ nam châm uốn cong từ vòng lưu trữ và được trang bị một bộ đơn sắc tinh thể đôi làm mát bằng nước uốn cong dọc và một gương hình trụ uốn cong. Hiện tại, BL16B phục vụ nghiên cứu SAXS về vật liệu polymer, vật liệu nano, vật liệu xốp, chất keo, tinh thể lỏng, vật liệu kim loại, v.v. và đã hiện thực hóa sự kết hợp đa phương pháp bao gồm SAXS/WAXS/Raman/IR.
Trong các tình huống thử nghiệm người dùng, BL16B phải đối mặt với những thách thức cốt lõi sau:
Nhu cầu nhiệt độ cực cao: Các nghiên cứu như thiêu kết gốm, xử lý nhiệt kim loại và chuyển pha trong siêu hợp kim yêu cầu các thí nghiệm SAXS/WAXS tại chỗ trong phạm vi 1000–1500°C để theo dõi sự phát triển cấu trúc vi mô theo thời gian thực của các lỗ, kết tủa, ranh giới hạt, v.v.
Khả năng tương thích đường quang SAXS/WAXS: Tán xạ góc nhỏ đo các tín hiệu yếu gần chùm tia chính; vị trí lấy mẫu phải có khả năng truyền tia X cao, độ hấp thụ thấp và độ tán xạ nền thấp. Đồng thời, độ ổn định vị trí mẫu trong quá trình gia nhiệt phải được duy trì ở mức micromet để đảm bảo căn chỉnh tín hiệu tán xạ chính xác với các máy dò.
Kiểm soát khí quyển: Các mẫu rất dễ bị oxy hóa ở nhiệt độ cao; bầu không khí bảo vệ trơ/giảm là điều cần thiết để đảm bảo tính xác thực của dữ liệu.
Thiết bị hiện có tại đường truyền tia có phạm vi nhiệt độ giới hạn: các giai đoạn nóng/lạnh Linkam hiện tại của BL16B (ví dụ: THMS600) thường không vượt quá 600°C, không thể bao trùm các thí nghiệm tại chỗ ở nhiệt độ cao hơn – chính xác là giá trị cốt lõi được mang lại bởi giai đoạn gia nhiệt kính hiển vi GoGo.
![]()
Để giải quyết các nhu cầu trên, GoGo đã phát triển riêng bệ gia nhiệt kính hiển vi H1500‑SR cho BL16B. Thiết bị sử dụng cấu trúc giá đỡ mẫu kiểu lò nung điện trở và thiết kế của nó đáp ứng đầy đủ các yêu cầu nghiêm ngặt của thí nghiệm SAXS về khả năng truyền tia X cao và tán xạ nền thấp. Các thông số chính như sau:
| tham số | Đặc điểm kỹ thuật |
|---|---|
| Phạm vi nhiệt độ | RT – 1500°C |
| Tối đa. tốc độ sưởi ấm | 150°C/phút |
| Phương pháp sưởi ấm | Cấu trúc giá đỡ mẫu kiểu lò nung, gia nhiệt bằng điện trở |
| Kiểm soát khí quyển | Hỗ trợ thanh lọc khí bảo vệ trơ/giảm |
| Khả năng tương thích đường dẫn quang | Hình học truyền dẫn Synchrotron SAXS/WAXS |
| Người giữ mẫu | Giá đỡ rãnh gốm tiêu chuẩn φ8 mm (OD) × 2 mm (độ sâu) + bộ cố định mẫu bột chuyên dụng |
| Khả năng tương thích của Beamline | Cấu trúc được thiết kế chính xác đảm bảo khả năng truyền tia X cao, độ tán xạ nền thấp và độ ổn định vị trí mẫu cao |
![]()
Điểm nổi bật 1 – Phạm vi nhiệt độ rộng với khả năng điều khiển chính xác, lấp đầy khoảng trống nhiệt độ cực cao: Bao phủ RT đến 1500°C với tốc độ gia nhiệt tối đa 150°C/phút, giai đoạn này khắc phục một cách hiệu quả giới hạn nhiệt độ (~600°C) của các giai đoạn nóng/lạnh hiện có tại BL16B, mở rộng khả năng thay đổi nhiệt độ tại chỗ của chùm tia lên đến 1500°C và cung cấp hỗ trợ quan trọng cho nhiệt độ cao tại chỗ Nghiên cứu SAXS/WAXS về gốm sứ, kim loại, siêu hợp kim, v.v.
Điểm nổi bật 2 – Được thiết kế tùy chỉnh cho hình dạng truyền SAXS, đảm bảo khả năng truyền tia X cao và nhiễu tối thiểu: Thiết bị được thiết kế tùy chỉnh để có độ nhạy cao cần thiết nhằm phát hiện các tín hiệu tán xạ yếu gần chùm tia chính trong các thí nghiệm SAXS. Nó đi kèm với một giá đỡ rãnh gốm φ8 mm (OD) × 2 mm (độ sâu) tiêu chuẩn và bộ cố định mẫu bột chuyên dụng, tương thích với hình học truyền tới vuông góc. Giá đỡ mẫu được làm bằng gốm chịu nhiệt độ cao, mang lại khả năng hấp thụ tia X thấp, tán xạ nền thấp, chống ăn mòn, chống biến dạng nhiệt và các đặc tính không gây ô nhiễm, đảm bảo độ ổn định cấu trúc và chất lượng dữ liệu ở nhiệt độ cao.
![]()
Điểm nổi bật 3 – Môi trường khí quyển được kiểm soát để ngăn chặn quá trình oxy hóa ở nhiệt độ cao: Buồng khí quyển hỗ trợ làm sạch bằng khí trơ (ví dụ Ar, N₂) hoặc khử khí bảo vệ, liên tục bảo vệ các mẫu trong các thí nghiệm ở nhiệt độ cao để đảm bảo rằng dữ liệu SAXS/WAXS thực sự phản ánh sự phát triển cấu trúc cấp nano nội tại của vật liệu.
Điểm nổi bật 4 – Tích hợp sâu với hệ thống điều khiển EPICS của chùm tia để kiểm soát nhiệt độ thống nhất và thu thập dữ liệu đồng bộ, cho phép người dùng thực hiện toàn bộ quy trình thử nghiệm tại chỗ từ phòng điều khiển.
Chúng tôi đã hoàn thành việc lắp đặt và vận hành thử tại chỗ tại SSRF, đồng thời cung cấp chương trình đào tạo chuyên biệt về vận hành thiết bị, thiết lập chương trình nhiệt độ, sử dụng hệ thống kiểm soát không khí và thu thập dữ liệu kết hợp với máy dò Pilatus. Điều này đảm bảo rằng các nhà nghiên cứu và người dùng chùm tia có thể nhanh chóng trở nên thành thạo và tiến hành các thí nghiệm một cách độc lập.
Bệ gia nhiệt kính hiển vi H1500-SR mới được giao sẽ chính thức được tích hợp vào danh mục thiết bị thí nghiệm tại chỗ của BL16B, bổ sung cho bệ nóng/lạnh Linkam hiện có để bao phủ phạm vi nhiệt độ từ RT–600°C và 600–1500°C. Nó sẽ hỗ trợ các thí nghiệm SAXS/WAXS toàn diện tại chỗ bao gồm sự phát triển lỗ chân lông ở cấp độ nano trong quá trình thiêu kết gốm, động học kết tủa trong quá trình xử lý nhiệt kim loại và những thay đổi cấu trúc ở cấp độ nano trong quá trình chuyển pha trong siêu hợp kim.
![]()
![]()
Chúng tôi tận tâm cung cấp cho các nhà nghiên cứu các giải pháp thử nghiệm tại chỗ có hiệu suất cao, độ tin cậy cao. Đến nay, Bàn gia nhiệt kính hiển vi đã trải qua thử nghiệm tích hợp sâu tại dây truyền tia SSRF BL16B, chứng tỏ khả năng tương thích tuyệt vời với hệ thống máy dò Pilatus và hoạt động ổn định. Cho dù là sản phẩm tiêu chuẩn hay yêu cầu tùy chỉnh, Chúng tôi cam kết thúc đẩy mọi dự án nghiên cứu khoa học với trình độ tay nghề nghiêm ngặt và dịch vụ chuyên nghiệp.
Chúng tôi hoan nghênh các nhóm nghiên cứu và nhóm nghiên cứu có nhu cầu về đặc tính SAXS/WAXS nhiệt độ cao synchrotron tại chỗ liên hệ với chúng tôi – hãy thảo luận về giải pháp thử nghiệm phù hợp cho ứng dụng của bạn.
Nhập tin nhắn của bạn