ZEISS Xradia Ultra Familie

Röntgen-Imaging im Nanobereich – Ihre Forschung im Tempo der Wissenschaft

Röntgennanotomographie an einem Synchrotron ermöglicht zerstörungsfreies 3D-Imaging im Nanobereich, allerdings muss man sich für eine sehr begrenzte Strahlzeit bewerben. Wie wäre es, wenn Sie keine Zeitzuteilung im Synchrotron mehr abwarten müssten? Stellen Sie sich vor, Sie hätten die Möglichkeiten eines Synchrotrons in Ihrem eigenen Labor. Die ZEISS Xradia Ultra Familie gibt Ihnen zerstörungsfreie 3D-Röntgen-Mikroskope (XRM) an die Hand, mit denen Sie Auflösungen im Nanobereich und in synchrotronähnlicher Qualität erzielen. Sie haben die Wahl zwischen zwei Modellen: ZEISS Xradia 810 Ultra und ZEISS Xradia 800 Ultra sind beide auf eine optimale Bildqualität für Ihre gängigsten Anwendungsgebiete abgestimmt. Ihre anspruchsvolle Forschung verdient nur die höchste Bildqualität und Systemzuverlässigkeit: Die Xradia Ultra Architektur integriert die fortschrittliche Röntgenoptiktechnologie eines Synchrotrons in einem Laborinstrument. Erstellen Sie Nanotomographien auf dem Niveau eines Synchrotrons – direkt in Ihrem Labor und ganz nach Ihrem eigenen Zeitplan. Mit 3D-Röntgen-Imaging im Nanobereich beschleunigen Sie Ihre Forschung in den Bereichen Materialwissenschaft, Life Sciences, natürliche Ressourcen sowie in industriellen Anwendungsbereichen.

Ihre Vorteile:

Bilden Sie Ihre Proben zerstörungsfrei in ihrer nativen Umgebung ab. Bewahren Sie Ihre Proben für andere Modalitäten mit korrelativen Workflows auf oder führen Sie einzigartig dreidimensionale In-situ-Experimente durch.
Gewinnen Sie mehr Informationen per 3D-Röntgen-Imaging im Nanobereich, mit dem Sie selbst kleinste Details sehen – und das in einer räumlichen Auflösung von bis zu 50 nm und Voxelgrößen von bis zu 16 nm.
Untersuchen Sie die mikrostrukturelle Entwicklung mit In-situ-Experimenten in 3D oder 4D.
Charakterisieren Sie Ihre Proben umfassend: Sie können gemessene Nanostrukturen quantifizieren und die Ergebnisse in die Modellbildung einfließen lassen.
Untersuchen Sie die verschiedensten Probentypen direkt nebeneinander (z. B. Hart- und Weichmaterial) und optimieren Sie die Bildqualität per Absorption und Zernike-Phasenkontrast.
Sie können eine Vorauswahl Ihrer Proben treffen, bevor Sie das Synchrotron nutzen, und so Ihre Strahlzeitzuteilung optimal ausnutzen.

Highlights

Zerstörungsfreies Imaging im Nanobereich – der Turbo für Ihre Forschung

Nutzen Sie das einzigartige zerstörungsfreie Imaging, um Phänomene im Nanobereich in ihrer nativen Umgebung dreidimensional zu beobachten.
Profitieren Sie von dem derzeit einzigen Instrument, das die Lücke zwischen XRMs mit Submikronauflösung (z. B. ZEISS Xradia Versa) und hochauflösendem – allerdings zerstörendem – 3D-Imaging (z. B. FIB-SEMs) schließt.
Mit den integrierten In-situ-Lösungen führen Sie fortschrittliches zerstörungsfreies 3D-/4D-Röntgen-Imaging direkt in Ihrem Labor durch, und das in einer Auflösung von bis zu 50 nm und einer Voxelgröße von bis zu 16 nm.
Beschleunigen Sie Ihre Forschung indem Sie Ihr analytisches Portfolio mit diesen einzigartigen Möglichkeiten erweitern.

Die ZEISS Xradia Ultra Optik greift auf die Synchrotrontechnik zurück und eröffnet Ihnen damit mehrere Vorteile: Imaging im Nanobereich, überragender Kontrast und Verfügbarkeit direkt im Labor.

Rekonstruierte 2D-Schicht einer Kiefernnadel

Zernike-Phasenkontrastmodus (ZPC)

Absorptionskontrast

Ausgeblendete alte Version

Rekonstruierte 2D-Schicht einer Kiefernnadel

Zernike-Phasenkontrastmodus (ZPC)

Absorptionskontrast

Kontrast und Bildqualität auf höchstem Niveau

Beobachten Sie Defekte in 3D, ohne die Proben zu zerstören oder die Daten durch Schnittartefakte zu verändern.
Enthüllen Sie Details mit höchstem Kontrast und in überragender Bildqualität per Absorptions- und Zernike-Phasenkontrast. Kombinieren Sie Daten aus beiden Modi und decken Sie damit Merkmale auf, die mit nur einem Kontrast niemals erreichbar wären.
Sowohl Xradia 810 Ultra als auch Xradia 800 Ultra sind auf die optimale Bildqualität für Ihre gängigsten Anwendungsgebiete abgestimmt. Welche Ausführung für Sie die richtige ist, ergibt sich aus dem Materialtyp, für den Sie Höchstleistungen in puncto Kontrast, Durchsatz und Materialdurchdringung erzielen möchten.
Mit Xradia Ultra profitieren Sie von Röntgen-Imaging im Nanobereich mit synchrotronähnlichen Funktionen.

Erweitern Sie die Grenzen Ihres Labors

Eröffnen Sie mit den synchrotronähnlichen Möglichkeiten völlig neue Einblicke. Sie sind nicht mehr auf Zeitzuteilungen im Synchrotron angewiesen und erzielen gleichwertige 3D-Einblicke im Nanobereich – direkt in Ihrem Labor und ganz nach Ihrem eigenen Zeitplan.
Betreiben Sie 4D- und In-situ-Studien, die mit Imaging in der Laborumgebung bislang undenkbar waren.
Führen Sie mechanische, thermische, elektrochemische sowie unter unterschiedlichen Umweltbedingungen durchgeführte Prüfungen direkt in situ durch.
Nutzen Sie korrelative Workflows und beziehen Sie andere Modalitäten ein (z. B. ZEISS Xradia Versa, ZEISS Crossbeam, Analytik). Bieten Sie dem breiten Anwenderkreis einer Imaging Facility eine optimierte Benutzeroberfläche, zu der auch eine spezielle Python-API gehört.

3D-gedruckte Nanogitterstruktur, Abbildung im Zernike-Phasekontrast vor In-situ-Komprimierungsexperimenten. Probe mit freundlicher Genehmigung von R. Schweiger, KIT, Deutschland.

Technologie

Entdecken Sie Merkmale im Nanobereich mit Röntgenstrahlen – in einem einzigartigen Aufbau

Wenn Mikroskopiker ihre Proben zerstörungsfrei und in dreidimensionaler Nano-Auflösung charakterisieren wollen, sind sie auf Optiken angewiesen, die für folgende Anforderungen konzipiert sind:

3D-Tomographiedatensätze mit Auflösungen im Nanobereich
erhöhte Bildqualität
Fokussiereffizienz
bestmögliches Signal in begrenzter Experimentzeitdauer
Visualisierung von Merkmalen in Proben mit geringer Absorption

Das Potenzial von Röntgenmikroskopen für hochauflösendes Imaging ist in der Vergangenheit an den Schwierigkeiten der Herstellung robuster, effizienter Röntgenoptiken gescheitert. ZEISS Xradia Ultra nutzt fortschrittliche Optiken aus der Synchrotronforschung. So sind Mikroskopiker in der Lage, die zerstörungsfreie Röntgentechnologie voll auszuschöpfen und 3D-Nano-Imaging direkt im eigenen Labor durchzuführen.

Nutzen Sie die Vorteile der Synchrotron-angepassten Architektur:

reflektierende Kapillarkondensoren entsprechend den Quelleneigenschaften, für ein Imaging mit maximaler Flussdichte
Fresnel-Zonen-Plattenobjektive, bei denen patentierte Nanofabrikationstechniken die höchste Auflösung und Fokussierungseffizienz für Ihre Forschung bieten
Phasenring für Zernike-Phasenkontrast zur Darstellung von Details bei Proben mit niedriger Absorption
Detektoren mit hohem Kontrast und hoher Effizienz auf der Basis von Szintillatoren, die optisch mit einem CCD-Detektor gekoppelt sind, um das beste Signal in Ihrer begrenzten Versuchszeit zu erhalten
Drehen der Probe zur Erfassung von Abbildungen aus verschiedenen Projektionswinkeln, die dann in einem 3D-Tomographiedatensatz rekonstruiert werden

Entdecken Sie Merkmale im Nanobereich mit Röntgenstrahlen – in einem einzigartigen Aufbau

Strahlengang

Anwendungsbeispiele

ZEISS Xradia Ultra Familie

Energiematerialien

Porennetzwerk in einem Lithium-Ionen-Akku und simulierte Diffusion durch Kohlenstoff-Binder-Bereich.

Segmentierte Anodenkomponenten einer Festoxid-Brennstoffzelle, mit Hohlräumen im zentralen Elektrolyt.

Technische Materialien

Zinkpartikel während der Oxidation bei erhöhten Temperaturen in situ mit dem Norcada-Heiztisch. Abbildung mit ZEISS Xradia 810 Ultra, Partikelgröße 3 µm.

In-situ-Eindringungsversagen unter Druckeinwirkung in einer SiC:BN-Verbundfaser.

Polymer- und Weichmaterialien

Elastomer in verschiedenen Kompressionsphasen während eines In-situ-Load-Stage-Experiments. (links: unkomprimiert, Mitte: komprimiert, rechts: dekomprimiert).

Polymermaskenfasern mit segmentierten NaCl-Partikeln zur Quantifizierung der Filterleistung.

Life Sciences

Menschliches Haar im virtuellen Querschnitt mit Poren (schwarz) und Pigmentmelanosomen (weiß) im Inneren. Links äußere Kutikulaschichten sichtbar.

Elastische Lamellen (orange) und zwischenlamellare Bereiche in ungefärbtem Ratten-Arterienwandgewebe.

Elektronik

Visualisierung und Fehlerprüfung von Kupfer-Mikrobumps und -Verbindungen.

Mikroprozessor-Metallschicht im 10-nm-Verfahren.

Geowissenschaften

Segmentierung von Schiefergestein in einzelne Phasen.

Mikropillar mit Mikroporosität eines mikritischen Kalksteins, extrahiert mit Hilfe eines Multiskalen-Workflows aus petrographischen Dünnschliffen.

Zubehör

In-situ-Experimente im Nanobereich

Lückenschluss bei der In-situ-Prüfung

In der Materialforschung werden Eigenschaften untersucht, die außerhalb der Umgebungsbedingungen oder unter externen Stimuli hervortreten. Wenn Sie mikrostrukturelle Veränderungen beobachten und mit den Eigenschaften des Materials in Zusammenhang bringen müssen, sind In-situ-Prüfverfahren die ideale Lösung. Ebenso wichtig ist es, diese Veränderungen über die Zeit abzubilden und Probenvolumina zu untersuchen, die repräsentativ für die Materialeigenschaften stehen.

Xradia Ultra eignet sich hervorragend für In-situ-Experimente und Imaging im Nanobereich: Es ermöglicht die zerstörungsfreie Abbildung von 3D-Strukturen im Labor an Probengrößen, die die Eigenschaften des Gesamtmaterials abbilden, aber eine Auflösung haben, die den Phänomenen im Nanobereich gerecht wird.

Ungefähre Bildauflösung bei In-situ-Prüfungen, nach Probendicke und -transparenz kategorisiert. ZEISS Xradia Ultra schließt die Lücke zwischen der Nanometerauflösung bei SEM/TEM (auf Oberflächen-Imaging oder äußerst dünne Proben beschränkt) und der Tomographie im Mikrometermaßstab.

In-situ-Beobachtung von Proben in ihrer nativen Umgebung

Erkennen Sie, wie Verformungsereignisse und Versagen mit den lokalen Merkmalen im Nanobereich zusammenhängen. Durch diese Ergänzung der bestehenden mechanischen Prüfverfahren gewinnen Sie Einblicke in das Verhalten auf verschiedenen Längenskalen. ZEISS Xradia Ultra Load Stage ermöglicht die nanomechanische In-situ-Prüfung – Kompression, Spannung, Eindringung – auf einzigartige Weise mit zerstörungsfreiem 3D-Imaging. So können Sie die Entwicklung der inneren Strukturen in 3D unter Belastung bei einer Auflösung von bis zu 50 nm untersuchen.

In-situ-Heizexperimente

Untersuchen Sie Materialveränderungen im Nanobereich, z. B. Abbauprozesse, Wärmeausdehnung und Phasenübergänge bei erhöhten Temperaturen. Der Norcada-Heiztisch für ZEISS Xradia Ultra ermöglicht das zerstörungsfreie 3D-Imaging im Nanobereich bei erhöhten Temperaturen. Die MEMS-Heiztechnologie erwärmt die Probe in Luft auf bis zu 500 °C. Sein flexibles Design ermöglicht es, die Probe zu heizen oder mit derselben Einheit eine elektrische Spannung für die Probe zu erzeugen.

ZEISS Crossbeam laser

Schnelle, einfache Probenvorbereitung mit LaserFIB

Erreichen Sie rasch Ihre Regions of Interest (ROI), selbst wenn diese tief im Inneren verborgen sind, oder produzieren Sie säulenförmige Proben für Prüfungen mit ZEISS Xradia Ultra oder im Synchrotron. LaserFIB vereint ein ZEISS Crossbeam FIB-SEM mit einem ultrakurz gepulsten Femtosekunden(fs)-Laser und legt damit die Grundlage für korrelative Workflows auf verschiedenen Längenskalen. Sie können Ihre Interessensbereiche („ROI“) beispielsweise anhand von zuvor aufgenommenen 3D-Röntgenmikroskop-Datensätzen ermitteln und mit dem „Cut-to-ROI“-Workflow gezielt zur weiteren Analyse auswählen. Der fs-Laser schneidet durch millimeterdickes Material und produziert Proben für die Analyse mit Xradia Ultra. Danach stehen Ihnen die FIB-SEM-Funktionen für Fräsen, Tomographie, Imaging und erweiterte Analytik im Nano- und Mikrometerbereich offen.

Software

Effiziente Workflows mit benutzerfreundlicher Software

Das innovative Scout-and-Scan™ System von ZEISS fördert Ihre Produktivität – so straffen Sie die Proben- und Scaneinrichtung. Die workflowbasierte Benutzeroberfläche führt Sie durch den Prozess: die Ausrichtung der Probe, die Identifizierung von Interessensbereichen und die Einrichtung von 3D-Scans. Mithilfe von Workflows können Sie mehrere Scans derselben Probe konfigurieren, um verschiedene Interessensbereiche abzubilden oder um verschiedene Imaging-Modi zu kombinieren. Das anwenderfreundliche System eignet sich ideal für zentrale Laboreinrichtungen mit Nutzern verschiedener Erfahrungsstufen. Fortgeschrittene Benutzer erhalten mithilfe der integrierten Python-API-Schnittstelle die volle Kontrolle über das Mikroskop und können so benutzerdefinierte Imaging-Aufgaben erstellen oder das Mikroskop in In-situ-Experimente einbinden.

Einstellen. Laden. Auffinden, Scannen. Ausführen. So einfach ist das. Erfahren Sie, wie die Benutzeroberfläche Sie mühelos durch die Erstellung Ihres Workflows führt.

ZEISS empfiehlt Dragonfly Pro von Object Research Systems (ORS)

Diese fortschrittliche Softwarelösung dient der Analyse und Visualisierung von 3D-Daten, die mit unterschiedlichen Technologien wie Röntgen, FIB-SEM-, SEM und Helium-Ionen-Mikroskopie erhoben wurden. ORS Dragonfly Pro ist exklusiv über ZEISS erhältlich und bietet ein intuitives, vollständiges und anpassbares Toolkit zur Visualisierung und Analyse großer 3D-Graustufendaten. Dragonfly Pro ermöglicht Ihnen die Navigation und Annotation Ihrer 3D-Daten und die Erstellung von Mediendateien einschließlich Videos. Quantifizieren Sie Ihre Ergebnisse mittels Bildverarbeitung, Segmentierung und Objektanalyse.

Werkzeuge erstellen, die optimal in Ihren Workflow passen

Erstellen Sie Werkzeuge, die optimal in Ihren Workflow passen: Wählen Sie Plug-ins, mit denen Sie die Registrierung steuern, Unterschiede aufzeichnen und das Aussehen individuell gestalten können. Festoxid-Brennstoffzelle, aufgenommen mit Xradia Ultra.

ausgeblendet auf Ultra-Pages

Gilt nur für Versa-Pages

Erstellen Sie Werkzeuge, die optimal in Ihren Workflow passen: Wählen Sie Plug-ins, mit denen Sie die Registrierung steuern, Unterschiede aufzeichnen und das Aussehen individuell gestalten können.