Témata
Reklama

Elektronová mikroskopie oživla barvami

Zařízení Röntec MultiMax a Color SEM přináší barvu do šedivého světa REM mikroskopie a představuje rychlý přístroj s vysokým rozlišením obrazu Element Images. Ve srovnání s jinými umožňuje prostorové efekty a přináší informace s topografickými a chemickými detaily jako jsou fáze a hranice zrn, které mají větší vypovídací schopnost a dovolují vyslovení kvalifikovanějších závěrů.

Dosud příprava barevných map s ostrostí elektronového obrazu struktur materiálů a rozložení prvků ve vyšetřovaném vzorku na řádkovacím elektronovém mikroskopu (REM) trvala až několik hodin. Pomocí přístroje Röntec MultiMax a přídavného zařízení Color SEM berlínské firmy Röntec GmbH k REM mikroskopům se stává záležitostí několika minut.
Využitím charakteristického rentgenového záření chemických prvků pevných látek vznikají atraktivní barevné mapy rozložení fází a prvků ve strukturách Element Images, které dávají vznik nové éře v řádkovací elektronové mikroskopii - barevné REM. Dosud byly standardní EDX (Energy Dispersive X-Ray Spectrometry) mapy vzhledem ke svým dlouhým snímacím časům pro praktické vyhodnocování struktur málo vhodné. Novinka firmy Röntec je rychlejší a poskytuje velkou hloubku ostrosti. Obrazy pomocí Color SEM vznikají během několika minut a s jedinečnou kvalitou 16 milionů barevných odstínů ukazují fáze a prvky v mikronové a submikronové oblasti s hloubkou ostrosti srovnatelnou s černobílými SEM/REM snímky. Röntec MultiMax a Color SEM tak umožňují vysokorychlostní mapování High-Speed Mapping pro Element Images.
Reklama
Reklama
Reklama

Brilantní snímky vypovídají

Jako ukázka plasticity barevného podání slouží snímek vady spoje tlakového senzoru elektronického barometru (obr. 1). U tohoto dílu, povlakovaného hliníkem, došlo nadměrným vývinem tepla k uvolnění křemíku z podkladu a ke znehodnocení spoje. Zatímco na černobílém snímku (obr. 2) jsou oba prvky vzhledem ke svým blízkým atomovým hmotnostem (Al 26,98 a Si 28,09) téměř nerozlišitelné, obraz Element Images chemické složení hliníku a křemíku jednoznačně identifikuje. Pořízení snímku o rozlišení 1024 x 786 pixelů s použitím urychlovacího napětí 20 kV trvalo 8 min.
Snímkování Element Images se hodí i pro vyšetřování vlastností a složení různých materiálů. Na obr. 3 je pájený spoj tvrdé horniny s tvrdou slitinou ve zvětšení 200x. Zatímco horní černobílá polovina obrazu vypovídá pouze o tom, že se jedná o spoj horniny s kovem, barevná informace říká, že jde o niklovou pájku, při analýze na další kovy řekne metalurgovi o složení kovu, vměstků a fází a geochemikovi a mineralogovi více než jen zjištění, že hornina obsahuje Si, K, Ca, Mg, Ti, Fe a další prvky. Tento snímek opět s rozlišením 1024 x 786 pixelů vznikl pomocí urychlovacího napětí 15 kV za 5 minut.
Snímkování Element Images mohou hrát i významnou roli v mikromechanickém výzkumu. Na obr. 4 je niklový mikromotor o průměru 600 µm na křemíkovém nosiči. Pro posouzení uložení a funkce byl pomocí urychlovacího napětí pořízen snímek s rozlišením 1024 x 786 pixelů na REM za 10 min. Podobný snímek standardní technikou EDX by si vyžádal měření v délce několika hodin.

Detektory nové generace

Color SEM je produktem nové generace detektorů, zpracovávajících až 400 000 impulzů (cps), a tedy až desetinásobně více než běžné detektory EDX, navíc nevyžadujících chlazení kapalným dusíkem. Speciální řešení EDX detektoru, známého jako XFlash (integrovaná křemíková driftující dioda, FET a Peltierův element), model 2001 se 400 kcps a modely 1000 se 130 kcps a 275 kcps, rozhodují o rychlosti a přesnosti obrazu Element Images (obr. 5).
Přístroj Röntec MultiMax a přídavné zařízení Color SEM, skládající se z detektoru XFlash, REM ovládání, elektronického modulu a softwaru pro Windows 98 a vyšší, umožňují současné měření až 8 libovolných prvků od sodíku až po uran, rychle a kvalitně. Poskytují obrazy ve formátu TIF s libovolným rozlišením do max. 4000 x 4000 pixelů.
Doplňující zařízení UHV Dewar Detektor je určeno pro detekci, rozlišení a stanovení prvků nízkých atomových čísel - bóru, uhlíku, dusíku, kyslíku a fluoru.

Aplikace nejen v průmyslu a ve výzkumu

Z početných aplikací této nedestruktivní analýzy v průmyslu a výzkumu, mimo již zmíněnou mikrotechniku a mikroelektroniku, patří k nejatraktivnějším analýza interstelárních objektů a meteoritů v kosmickém výzkumu, archeologických artefaktů a biologických materiálů. Využití nachází i v kriminalistice při analýzách příčin selhání materiálu, alterací materiálu, falzifikátů aj., jak firmě Röntec potvrzuje kriminální rada Ernst Oppitz z kiriminální ústředny rakouské Spolkové policie, jenž je technikou nadšen a oceňuje, že nevyžaduje chlazení kapalným dusíkem, které si mnohé menší firmy nemohou dovolit.

Pár slov o firmě

Společnost Röntec GmbH v Berlíně založilo 13 vědců, inženýrů a techniků bývalé Akademie věd NDR v roce 1991 pro vývoj systémů EDX. V roce 2000 uvedla jako světovou novinku systém MultiMax a přídavné zařízení Color SEM s detektory XFlash pro využití REM mikroskopie k rychlému pořizování barevných strukturních map. Dnes, s 57 zaměstnanci a s pobočkami v USA, Velké Británii a Francii, prodává ročně 150 systémů po celém světě.
Reklama
Vydání #6
Kód článku: 20611
Datum: 12. 06. 2002
Rubrika: Trendy / Měření
Autor:
Firmy
Související články
Měření v rámci celého výrobního řetězce

Na cestě k aplikaci konceptu Průmyslu 4.0 se měřicí a kontrolní technologie čím dál víc používají jako řídící nástroj ve výrobě. V rámci plnění této nové role ale potřebují pružněji a rychleji zachytit kvalitativní údaje na různých místech: v měřicí laboratoři, v těsné blízkosti výrobní linky, stejně tak jako přímo v ní.

Měřicí technologie pro Průmysl 4.0 v Nitře

Průmysl 4.0 závisí na propojení systémů schopných spolu komunikovat, schopných získávat, vyhodnocovat a sdílet data a na takto zpracované informace reagovat v reálném čase. Údaje z měření jsou nezbytné pro shromažďování informací, které mají být použity při inteligentním rozhodování za účelem zabránit nežádoucím procesním změnám.

Velmi přesný měřicí stroj pro výpočetní tomografii

Nový model TomoCheck S HA (High Accuracy) 200 společnosti Werth Messtechnik GmbH se senzorem pro výpočetní tomografii je aktuálně nejpřesnějším souřadnicovým měřicím strojem na světě.

Související články
Měřicí technika se stává součástí výrobních strojů

Vzhledem k tomu, že jednou z aktivit České metrologické společnosti, z. s., je mimo jiné také sledování prezentace aktuálních metrologických novinek, trendů vývoje a zastoupení metrologie na veletrzích pořádaných v České republice i v zahraničí, navštívili jsme mimo jiné veletrh Toolex 2017, který se již po desáté konal v polském městě Sosnowiec na třetím největším výstavišti v Polsku – Expo Silesia.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Konfirmace měřidel

Příspěvek se zabývá problematikou zajištění návaznosti měření a rozebírá obvyklé metrologické čin-nosti, které jsou za tím účelem prováděny. Zákon o metrologii i běžná praxe zmiňují jako základní postupy kalibraci nebo ověření stanovených měřidel. Kalibrace je postup vedoucí k dosažení způsobilého měřidla ve dvou logických krocích podle definice VIM. Vždy musí být zjištěn aktuální stav měřidla – provádí se zkouškou, která ověří, zda je měřidlo způsobilé plnit dané specifikace, či nikoliv. Nezpůsobilé měřidlo se musí kalibrovat nebo vyřadit. O výsledku je vydán doklad (kalibrační certifikát), jímž je potvrzena způsobilost z dřívější kalibrace nebo způsobilost dosažená kalibrací novou. Zvláštní pozornost je věnována kalibraci měřidel řízených softwarem, např. u souřadnicových měřicích strojů.

Multisenzorová technologie a počítačová tomografie

Výběr vhodného měřicího přístroje pro účely rozměrové kontroly je velmi důležitý. Běžný přístup je takový, že daná aplikace určí vhodný typ senzoru. Pro správné rozhodnutí potřebuje vzít uživatel v úvahu několik aspektů.

Expimer - expresní zařízení pro rychlé stanovení materiálových vlastností

Expimer, prezentovaná instrumentovaná měřicí soustava pro stanovení mechanických vlastností materiálů indentační metodou, může být alternativním způsobem, jak rychle definovat materiálové vlastnosti. Celý proces spočívá v tom, že na základě parametrů získaných v průběhu makroprocesu automatizovaného vtlačovaní indentoru kulového tvaru (ABI) do povrchu materiálu bez porušení konstrukce, lze rychle zjistit požadované materiálové vlastnosti. Tato metoda je jedinečná vzhledem k jednoduchosti, rychlosti vyhodnocení, manipulovatelnosti a užitečnosti pro stanovení mechanických vlastnosti materiálů během jejich vývoje, výroby a zejména v pracovních podmínkách provozu.

Multisenzorová souhra - měřicí stroje s pevným portálem

Po mnoho let se souřadnicové měřicí stroje společnosti Werth Messtechnik GmbH osvědčují při měření s více snímači umístěnými na dvou nezávislých osách. Nebezpečí kolize mezi snímačem a obrobkem se tak podstatně sníží, protože senzory, které nejsou používány, jsou zasunuty.

Prediktivní diagnostika přesnosti CNC strojů

Jak přesný je náš stroj? Můžeme jeho parametry nějak zlepšit? Je stále ještě ve stavu, který předpokládáme? Často je obráběcí stroj pro uživatele černou skříňkou, která v optimálním případě produkuje shodné výrobky. Nemusí to tak zůstat a stav strojů lze i cíleně zlepšovat.

Flexibilní multisenzorová technologie

Měřicí stroj Werth ScopeCheck FB DZ umožňuje díky dvěma nezávislým senzorovým osám provádět bez omezení rozličná multisenzorová měření. Po demontáži skleněného stolu s jednotkou spodního osvitu je možné přímo na měřicím stole umístit a měřit také těžké obrobky.

Další krok pro efektivnější měření

Společnost Faro Technologies představila novou řadu měřicích ramen Faro Quantum, čímž opět zvýšila výkonnost procesu kontroly výroby díky nejlepším parametrům v této třídě měřicích přístrojů, vylepšené ergonomii a mobilitě.

Rozpínací vřetena pro upínání ozubených kol

Rozpínací vřetena, kterými se upínají ozubená kola mezi hroty, se používají při výrobě ozubených kol, nejčastěji pro účely výstupní kontroly, kde je velkou výhodou vysoká přesnost a rozsah rozpínání.

Mít sondu nestačí

Výrobní společnosti často stojí na křižovatce, kde si musejí vybrat, zda vyrábět co nejlevněji, co nejrychleji, nebo co nejpřesněji.

Software MSP - dva nástroje k bezchybné výrobě na 5osých centrech

V jednom z předchozích článků jsme se zabývali obslužným SW pro spínací dotekové měřicí sondy. Ukázali jsme, že běžná měřicí doteková sonda je vlastně jenom opakovatelný spínač a že použitelný výsledek nám dá až software v řídicím systému. Ať už pracujeme s makroprogramy přímo v paměti CNC nebo tvoříme vlastní cykly na úrovni CAD, výsledkem jednoho měření je obvykle údaj o jednom geometrickém prvku, maximálně vztah několika prvků (nový počátek nebo úhel natočení obrobkových souřadnic, průměr a osa díry, šířka drážky apod.). Také obslužný software skenovací sondy, která obvykle sbírá mnohem větší množství bodů než sondy spínací, většinou směřuje k hodnocení daného prvku nebo pravidelného geometrického tvaru.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit