環境制御
Alemnis 環境制御
Alemnis Standard Assembly (ASA) は、環境制御の観点からも、マーケットで最も用途の広いツールの 1 つです。
以下のようなモジュールを追加することで、さまざまな環境での試験に対応します。
低温モジュール LOW TEMPERATURE MODULE (LTM-CRYO)
低温モジュール (LTM-CRYO) は、Alemnis 標準アセンブリ (ASA) に後付けできます。
空気中でも使用できますが、サンプル表面が結露する可能性があるため、理想的には操作は真空中 (SEM 内など) である必要があります。
圧子とサンプルを独立して加熱および冷却でする構成です。
低温モジュール (LTM-CRYO) は以下で構成されています。
- サンプルホルダー(1)：120K (-150°C) (真空中) までの冷却能力
- 圧子ホルダー(1)：120K (-150°C) (真空中) までの冷却能力
- 温度センサー(3)： (分解能 < 0.1 °C);
- 冷却編組、プレート、チューブを含む パイプのフィードスルー。
- 銅製冷却ブロック(液体窒素用)
- エレクトロニクス、冷却制御、ケーブルおよびコネクタ。
- SEM フィードスルー(パワーおよび温度センサー用)
- 低温制御ソフトウェア (2つの独立した温度制御ループ: 1つはサンプル用、1つは圧子用)。
高温モジュール HIGH TEMPERATURE MODULE (HTM-400/800/1000)
Alemnis 高温モジュール (HTM) は、高性能、正確な温度制御、実績のある堅牢性を兼ね備えています。
サンプルと圧子先端を独立して温度制御することで、温度ドリフトを最小限に抑えるのに最も重要な、完全な温度マッチングが保証されています。機械的設計は完全に対称で、熱膨張差とドリフトをさらに小さく抑えます。使用されるアプリケーションに対して高い費用対効果を得るために、最高温度範囲 400 °C (HTM-400)、800 °C (HTM-800)、および 1000 °C (HTM-1000) をカバーする 3 つのモデルがあります。 すべてのモデルの温度制御精度は 0.1 °C 未満です。
高温モジュールは、ASAに後付けできます。 200℃までは空気中でも使用可能です。
ただし、高温の場合、圧子はSEM 内などの真空中で操作する必要があります。
安全で信頼性の高い動作を確保するために、当社の高温モデルはアクティブに水冷されており、ロードセンサーとヘッドを 25 °C に保ちます。また、熱シールドが放射熱損失の量を削減して効率的な加熱を可能にします。
EBSD用高温モジュール HIGH TEMPERATURE MODULE FOR EBSD (HTME-1000)
HTME-1000 モジュールは、高温電子後方散乱回折 (EBSD) 分析用に特別に設計された1000 °C まで加熱できるステージです。
Alemnis 機械試験システムを必要とせずに、任意の SEM で独立して使用します。
真空中で使用するように設計されており、500°C よりも高温でサンプルの放射加熱が最小限に抑えられ、最適なEBSD 分析ができるように最適化された設計です。
EBSD 用高温モジュールは以下で構成されています。
- 加熱サンプルホルダー(1)：1000°C (真空中) までの加熱能力
- 温度センサー (1)：分解能 < 0.1 °C、サンプル ホルダーに取り付けて使用
- 冷却用の接続部品とチューブ(パイプ用のフィードスルーを含む)
- 冷却水サーキュレーションとチラー
- エレクトロニクス、加熱用の電源とコントローラ、ケーブルとコネクタ。
- SEM フィードスルー (電力、冷却、および温度センサー用)
- 高温制御ソフトウェア
相対湿度制モジュール RELATIVE HUMIDITY MODULE (RHM)
相対湿度モジュール (RHM) は、湿度、温度、液体 (サンプルが完全に液中にある状態)をコントロールした条件下で、メカニカルテストを実施できるようにする、環境サンプルチャンバーです。
標準的な構成では、サンプルの上に垂直に圧子を取り付けますが、オプションに応じて他の構成も可能です。
相対湿度 (RH) は、5～95%の範囲で、精度1.5%で制御できます。
温度範囲は室温～ 70℃まで、精度0.1℃です。
相対湿度、温度のコントロールは不要で、サンプルを液中に置く試験では、Liquid Cell (LIC) もお使いいただけます。
液体セル LIQUID CELL (LIC)
液体セル (LIC) は、サンプルを溶液中に配置して、幅広い実験に使用できます。
Alemnis Standard Assembly (ASA) を垂直に取り付け、LIC をロードセルに取り付けて、ex-situ で使用します。
LIC の例えば以下のような実験にお使いいただけます。
- 生体材料を生理食塩水または生体模倣液 (BMF) に沈め、水和時の機械特性を評価する
- 圧子を電流プローブとして使用し、ポテンショスタットを接続して、電解液 (液体) を活性化して腐食または不動態化研究を行う電気化学試験
- ハイドロゲルのメソ多孔性効果の研究、つまり、水和レベルの関数として機械特性がどのように変化するか。
Studies of hydrogel meso-porous effects, i.e. how the mechanical properties change as a function of the level of hydration. - 潤滑剤（液体油またはグリース）中での、圧子とサンプル間の相互作用のトライボロジー研究
バイオインデンター BIO-INDENTER (IBIO)
バイオインデンターは、組織や軟質材料の機械的特性の分析に向けてデザインされた Alemnis Standard Assembly (ASA)のEx-situ試験用の構成です。
相対湿度モジュール(RHM) とミニロードセル (MLC)を組み合わせて構成することで、幅広い環境(相対湿度・温度制御、液中)で、さまざまなサンプル構成 (マイクロピラー、粒子、ゲル、引張試験など)に対して、完全な試験プラットフォームを提供できます。
以下は基本的な仕様です。
- 適用荷重範囲: 10 µN – 500 mN (荷重センサーの変更で、最大4 Nまで拡張
- 荷重ノイズフロア: 4 µN
- 押込み範囲：～100μm（DHP-100使用）
- 変位ノイズフロア: 1 nm
バイオインデンターは、ピエゾ駆動のXY変位ステージを使用して、光学顕微鏡を組み合わせた構成にすることもできます。
光学顕微鏡の仕様は次のとおりです。
- 対物レンズ倍率：0.77 ～ 9.31x
- ワーキングディスタンス：86mm
- カラーカメラ：1280×1024ピクセル
- 照明：同軸、リング
バイオインデンターは、多くの画期的な科学的研究で実力が実証されています。
マイクロスケールでの引張り試験
集束イオンビーム (FIB) でマイクロ引張り試験片を作成し、ASTM 638 引張り試験片の応力条件を再現しました。
引張りセットアップを検証するために、単結晶 SiとGaAs 試験片で試験しました。
骨細胞外マトリックスの引張り特性を、単一のラメラの長さスケールで、軸方向と直交方向の両方で評価しました。
引張試験片は、ヒツジの骨から集束イオンビーム (FIB) フライス加工によって作成し、
2 つの異なる破損モードが、その場での観察と、破損後の高解像度SEM像から確認できました。
ナノ結晶 PdAu の低温 (クライオ) テスト
低温モジュール (LTM-CRYO) の開発により、温度の関数としてマッピングされた硬度を使用して、
125 K までの温度でひずみ速度ジャンプ マイクロピラー圧縮実験による変形メカニズムを調査します。