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公司动态

聚焦前沿,光耀未来|第18届X射线激光国际会议成功召开

第 18 届 X 射线激光国际会议成功召开2023 年 7 月 20 日,由上海交通大学李政道研究所承办,上海交通大学物理与天文学院、中国科学院上海光学精密仪器研究所和中国科学院上海高等研究院协办的第 18 届 X 射线激光国际会议(18th ICXRL)于上海圆满落幕。上海交通大学张杰院士在大会致辞:ICXRL 的成立是为了促进先进的极紫外和 X 射线源及其在物理、(生物)化学和材料科学中的应用。会议从 1986 年开始,每两年举办一次。ICXRL 为全世界从事相关研究的学者提供了一个交流的平台,本次会议聚集了全世界 X 射线激光研究的数百位专家学者,会议上各位演讲者介绍了最先进的 X 射线自由电子激光器(XFEL)和桌面系统的最新成果。 众星联恒作为赞助商也参与了本次大会,我们有幸能有此次机会能聆听各位专家的学术报告,了解到目前国内外 X 射线激光领域的最新研究成果与进展,并与不同的老师共同探讨这个行业的发展与更多可能性。未来我们将继续专注 X 射线/EUV领域,不断提高技术理解、产品与方案落地的能力,保持谦虚学习的心态和求知欲,为中国市场提供最前沿的EUV/X射线产品,为科研事业提供更加优质的服务。期待各位对众星产品感兴趣的老师联系我们,探讨产品更多的可能性。期待下次再会!

企业动态

2023.07.26

iWoRiD 2023-第24届辐射成像探测器国际研讨会成功召开,共享行业精华

iWoRiD 辐射成像探测器国际研讨会每年举行一次,其目的是为从事辐射成像探测器领域的科研学者提供一个分享新进展新成就,探讨未来发展和深化交流合作的国际化平台。研讨会聚焦半导体、气体和闪烁体探测器,主题包括探测器材料的处理和表征、混合和互连技术、计数或集成电子器件的设计、读出和数据采集系统,以及涉及科研及工业领域的多项应用。今年的会议于 6 月 25-29 日在奥斯陆科学园成功召开,ADVACAM s.r.o 研究团队的三位主要成员分别在会议上发表了相关报告:Jan Jakubek:Particle tracking with Miniaturized Timepix3 detectors as Compton gamma camera and applications in spaceLukas Marek: Data Processing Engine for Mixed Radiation Field Characterization with Timepix DetectorsDavid Hladík: Optimizing and Characterizing the Timepix2 Hybrid Pixel Detector: Enhancing Performance and Precision for Scientific and Industrial Applications此次众星联恒的技术团队也专赴奥斯陆,我们很荣幸有机会能够聆听到来自世界各地的学术报告,与领域内的学者共同探讨行业的最新研究成果和发展动向,这让我们对探测器的技术理解以及相关的方法研究深有启发。我们深信持续的求知探索是不断进步和创新的关键。为了不断拓展我们的知识和见识,我们积极参与行业会议,与业界专家和同行交流。这些会议不仅提供了我们与最前沿的思想和研究成果接触的机会,还为我们分享自身的经验和见解创造了平台。我们相信通过参与更多的行业研讨会,我们能够汲取智慧的火花,拓宽思维边界,并获得启发,以在我们的领域中不断创新和提升。团队的每个成员都被鼓励积极参与,将会议所获带回团队,与其他成员分享,以促进团队整体的学习和成长。期待下一次会议!

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2023.07.13

与光同盟|众星联恒十周年特别活动惊喜来袭

我们看不见时间但可以看见时间的力量一群人的无悔推动一个领域的向上为热爱而坚持,为求知而探索这十年,我们有幸见证 2013 到 2023十年旅程,漫长而充实十年间我们不断前行,追求卓越十年风雨与荣光,离不开每一位客户对我们的支持与信任,在众星成立十周年之际,我们将与每一位客户一同悦享周年之喜。执光开路 与光同盟众星联恒十周年特别活动惊喜来袭!活动时间:2023 年 7-10 月1VIP优享盛典活动期间,凡众星老客户下单,可根据订单金额获得产品赠礼/神秘礼品,或下次订单抵扣券二选一。I 类赠品:微米级分辨率测试卡Micro CT Target1英寸13.5nm EUV球面镜II 类赠品:光子计数X射线探测器 minipix EDU微米 CT 分辨率测试模体Resolution Spirit微米级 X 射线分辨率测试卡NanoXspotIII 类赠品:微米 CT 几何误差校正模体R1-shadow1英寸13.5nm EUV平面镜IV 类赠品:高深宽比 X 射线针孔订单金额 120万以上: 可任选一款以上赠品,或抵扣券;订单金额 80-120万: 可在 II、III、IV 类中任选一款赠品,或抵扣券;订单金额 50-80万: 可在 III、IV 类中任选一款赠品,或抵扣券;订单金额 20-50 万: 可选择 IV 类赠品,或抵扣券;订单金额 20 万以下:将赠送惊喜大礼。活动期间,凡新客户下单,可按上述规则领取下次订单抵扣券。2 十周年限时「无忧售后维护」 名额有限针对我司整机产品,用户在 7-10 月期间参与活动,我司可提供一次免费上门售后维护(不含硬件)。参与通道:微信公众号提交需求表单3 相机使用培训班 名额有限为提升客户的使用体验,凡购买我司相机的用户,报名参与此活动有机会获得额外使用培训一次。此活动涉及相机品牌为:Greateyes,Advacam,Rigaku。参与通道:微信公众号提交需求表单4 产品限时折扣活动期间,针对我司部分畅销产品,限时折扣:10%-15%(与活动一同享),部分有国内现货活动产品:纳米级 X 射线分辨率测试卡微米级 X 射线分辨率测试卡Micro CT Target微米级 X 射线分辨率测试卡Yxlon Target纳米CT体素校准模体Voxel spirit1英寸13.5nm EUV多层膜镜光子计数 X 射线探测器 minipix EDU微米 CT 分辨率测试模体Resolution Spirit微米级 X 射线分辨率测试卡NanoXspot微米 CT 几何误差校正模体R1-shadow高深宽比 X 射线针孔5 微光计划微力无限,光由心生。我们深知,众星的一食一箪皆来自于社会,来自于我们的客户,我们愿为世间的美好略尽绵薄之力,活动期间下单,我们将以用户团队名义进行公益活动。6 有奖征集众星诚邀各位用户向我们分享产品的使用情况、体验或反馈建议,我们将对参与用户赠送惊喜盲盒。参与通道: 微信公众号提交用户反馈表单活动期间发货还将附赠十周年神秘开箱礼物活动将于7月1日正式开启,快快参与吧!EUV-X射线系统搭建一站式服务众星联恒www.top-unistar.com010-86467571本次十周年活动最终解释权归众星联恒所有

企业动态

2023.06.24

Talint EDU: 模块化、高性价的X射线相衬、暗场成像套件

传统的 X 射线吸收成像相比,X 射线相位衬度成像能够为轻元素样品提供更高的衬度,特别适合用于对软组织和轻元素构成的样品进行成像。目前,主要的 5 类相衬成像方式中,大部分对光源的相干性要求极高,只能在同步辐射光源或者借助微焦点X射线源实现。而光栅法相衬成像,经过十多年的发展,已经成为在实验室实施相衬成像实验的主流技术路线。但是,高深宽比和大视场光栅的制作一直是困扰研究人员的一个痛点,LIGA 技术的出现及成熟,使得制作此类的光栅的制作变得更加的容易及可靠。基于 X 射线相衬成像的光栅利用 Talbot 自成像效应来获取有关 X 射线因折射和散射而产生的微小角度偏转的信息。这在医学成像到材料研究等各个领域都有潜在的应用。但是对于刚进入这一研究领域的科研工作者或者想单纯快速相衬图片的用户来说,繁琐的光栅参数模拟、全新开模制作光栅价格昂贵、与此同时精密平移台的选择及精密调节都将耗费大量的精力。为了解决这个问题,德国 microworks 公司推出了一套模块化、高性价比的 X 射线相衬、暗场成像套件-TALINT EDUTALINT EDU 套件Microworks 的 TALINT- EDU 系统是一种紧凑、物美价廉的 TALbot 干涉仪套件。它是 X 射线 Talbot-Lau 干涉仪的巧妙简化形式,包括所有必要的硬件来建立和微调干涉仪,TALINT EDU 是一款灵活而精确的 X 射线光栅干涉仪,适用于 X 射线成像领域的研究人员,并且无需购买新的光源或探测器,TALINT EDU 可以轻松集成到现有的 X 射线设置中,组装过程不到30分钟。这款干涉仪揭示了看不见的 TALINT 影像技术,首先体现在成像模式的多功能性——通过相位步进步骤来获得三种成像模式应用:吸收成像、相衬成像和暗场成像。相衬是由折射引起的,而暗场是由 X 射线的散射引起的。这增强了衬度,特别是对于低原子序数,例如聚合物和碳复合材料。TALINT EDU包装一览优势一: 高对比度成像提高 X 射线成像的精度和效率飞蛾的 X 射线图像,翅展 5 cm吸收像(b)显示了飞蛾的整体形状,但很难看到翅膀内部的细节;使用 TALINT EDU 的相衬像(c) 和暗场像 (d) ,才真正观察到内部的精细结构。此处和下文显示的所有 X 射线图像均使用 Talint EDU 套件,光栅周期为 4.8 µm,能量 21 keV。X 射线系统:光源峰值能量 21 keV 探测器像素尺寸 75 µm 。优势二:多功能的应用TALINT 是一种灵活的解决方案,可用于研究广泛的样本范围,包括生物、医学、地质、电子、技术等。5 厘米塑料片的 X 射线图使用 TALINT EDU探索塑料机械零件的复杂细节。查看传统吸收像 (b) 与 TALINT EDU 相衬像 (c) 和暗场像 (d) 之间的明显差异,即使是最细微的裂缝和结构细节也能清晰地显示出来。优势三:检测极小的缺陷研究中的敏感检测缺陷和不均匀性7cm 塑料片的 X 射线图像一张经过反复弯折的塑料片的照片。其中,相衬图像(c)十分清晰地显示了由弯曲引起的缺陷。5 厘米蜻蜓幼虫X射线图像传统的成像技术很难捕捉到某些标本的复杂细节,例如蜻蜓幼虫的极薄的外部骨骼。吸收和衬度比较低,信噪比 (SNR)较差。然而,TALINT EDU的暗场图(d) 在这类场景中就发挥了作用,揭示了标本以前看不见的最细微的细节。用TALINT探索更多可能2cm 蚕茧 X 射线图像使用 TALINT EDU 得到的暗场图,可观察蚕茧的表面结构和围绕它的精致丝线;相衬成像图像显示了蚕体内沿其长度延伸的身体部分和精细结构的边缘检测能力增强。2 厘米玉米种子的 X 射线图像借助 TALINT EDU,玉米种子的复杂细节可以在相衬和暗场图像中显示出来。TALINT EDU主要参数光栅组选项 (含3块光栅)相关阅读- 如此轻松!30分钟快速搭建X射线相衬、暗场成像光栅装置-《柳叶刀-数字医疗》 Franz Pfeiffer团队:暗场 X 射线新技术提高肺部疾病诊断能力- 实验室X射线相衬成像技术—核心调制和探测器件技术分析(上)- 实验室X射线相衬成像技术—核心调制和探测器件技术分析(下)Microworks 德国 Microworks GmbH 基于其独特的 LIGA 技术,向广大科研用户提供定制化的微结构加工服务。其中,它的X射线透射光栅在相衬成像领域,有着极高的声誉。Microworks为X射线无损检测(NDT)提供标准化和定制产品。在微纳米技术领域,Microworks代表着高精度,其最高纵横比和精度可以远低于 1 µm。北京众星联恒科技有限公司作为 Microworks 的中国大陆全权代理商,为中国用户提供所有的售前咨询,销售及售后服务,同时 TALINT EDU 干涉仪套件目前我们开放国内试用, 如果您想体验这款模块化、操作简易的 X 射线相衬、暗场成像套件, 欢迎联系我们。

新品

2023.06.19

使用泰伯·劳干涉仪测量HED等离子体相衬像

诊断高能量密度(HED)等离子体的特性,例如存在于惯性约束聚变(ICF)中的等离子体,对于理解它们的演化和相互作用至关重要。然而,考虑到所涉及的通常极端的温度和密度条件,以及其中一些相互作用发生的小时间和空间尺度,获得这些测量结果是具有挑战性的。干涉测量法是目前等离子体最灵敏、最成功的诊断方法之一。然而,由于最常见的干涉测量系统的设计,工作波长有限,因此可以探测的密度和温度范围受到严重限制,难以测量对于可见光波段不透明的 HED 等离子体。基于 Talbot 效应的 Talbot-Lau 干涉法,提供了将干涉测量扩展到 X 射线波长的可能性。另一方面,在光子能量从几 keV 到几十 keV 的范围内的硬 X 射线,低 z 物质的弹性散射截面远大于衰减截面,相位对比度比传统的衰减度对比对电子密度的变化更敏感。因此,在成像机制上,基于折射的方法相较于基于吸收的方法有更高的固有对比度。即,基于相位变化的 X 射线成像方法,包括 Talbot-Lau 偏折测量方法,尤其适用于低 z 生物组织、聚合物、纤维复合材料和 HED 等离子体等的表征。约翰霍普金斯大学物理与天文学系的 M. P. Valdivia 与 D. Stutman 等人提出了将TL莫尔光束偏转技术扩展到8 keV 能量,用于 HED 等离子体实验中的密度梯度测量。[http://dx.doi.org/10.1063/1.4885467]该实验采用低能 TL 干涉仪装置采用焦斑为 ~ 15 μm  FWHM 的铜阳极管作为 X 射线源。当在 22  kV 下工作时,该管产生 Kα 特征线主导的光谱,在 8 keV 处有一个强峰。同时使用了 30 μm 厚度的 Ni 滤波器,进一步提高特征线与轫致辐射之间的比率。对于微周期 Talbot-Lau 光栅的设计与制造工艺,对于高能量X射线(如20~100keV),难点在于得到高厚度/深宽比的光栅结构;对于低能 X 射线(如该实验中使用了由德国 Microworks 公司制造的基底为10 μm 厚聚酰亚胺膜的光栅。如下图所示,源光栅 G0 周期为 2.4 μm,直径有效尺寸为 7 mm,金高度为 21-24 μm;相位光栅G1的周期为 4.0 μm,直径有效尺寸为 9 mm,镍条高度为 3.0 μm。分析光栅 G2 周期为 12 μm,直径有效尺寸为 35 mm,金高度为 17-22 μm。1. Microworks GmbH 提供的 Talbot-Lau 光栅:a)源光栅;b)相位光栅;c)分析光栅该小组使用多种形状(棱柱,圆柱,球型)的多种材料(丙烯酸,铍,PMMA)作为材料进行实验验证。其中,以  PMMA 球形样品的测试结果为例:2. 直径1.5mm的 PMMA 球的 Moiré 条纹像(a)及其偏移映射图(b)结果表明,在 8 keV 下的测量足够灵敏,可以测量几到几十微弧度范围内的折射角,从而提供 10-20 到 10-21 mm−2范围内的面密度。在静态模式下论证得出该技术能够为 HED 相关物体提供密度诊断。上述小组进一步改进该实验,使用短脉冲(30–100 J, 10 ps)激光轰击 Cu 箔产生 X 射线作为测量光源,由于激光的脉冲特性,使得对 HED 的时间分辨测量成为了可能。(doi: 10.1063/1.5123919)3. 超短脉冲时间分辨 X 射线 Talbot-Lau 干涉实验前端光路示意图4. Talbot-Lau X 射线干涉法诊断平台波尔多大学的 G. P´erez-Callejo 与 V. Bouffetier,对特定靶结构在激光作用下产生的 HED 瞬时密度进行了模拟和测量,并提供了相应的干涉图像的后处理工具。(DOI: 10.1063/5.0085822)5. 等离子体靶材结构设计示意图(左);模拟轰击靶材后30ns 瞬时密度图像6. 瞬时状态下的干涉图像(a)与空光路参考图像(b)7. 经数据处理后的吸收像(a),暗场像(b)与相位像(c)相关阅读- Microworks光栅助力新冠病毒肺部诊断- 实验室X射线相衬成像技术—核心调制和探测器件技术分析(上)- 实验室X射线相衬成像技术—核心调制和探测器件技术分析(下)Microworks 德国 Microworks GmbH 基于其独特的 LIGA 技术,向广大科研用户提供定制化的微结构加工服务。其中,它的X射线透射光栅在相衬成像领域,有着极高的声誉。Microworks为X射线无损检测(NDT)提供标准化和定制产品。在微纳米技术领域,Microworks代表着高精度,其最高纵横比和精度可以远低于 1 µm。北京众星联恒科技有限公司作为 Microworks 的中国大陆全权代理商,为中国用户提供所有的售前咨询,销售及售后服务,同时 TALINT EDU 干涉仪套件目前我们开放国内试用, 如果您想体验这款模块化、操作简易的 X 射线相衬、暗场成像套件, 欢迎联系我们。免责声明:此篇文章内容(含图片)部分来源于网络。文章引用部分版权及观点归原作者所有,北京众星联恒科技有限公司发布及转载目的在于传递更多行业资讯与网络分享。若您认为本文存在侵权之处,请联系我们,我们会在第一时间处理。如有任何疑问,欢迎您随时与我们联系。

应用实例

2023.06.19

新突破!复合折射透镜和菲涅尔波带片定制组合实现宽能量范围X射线复消色差聚焦

瑞士保罗谢勒研究所(PSI)的科学家创新性地开发了一种 X 射线消色差聚焦透镜,使得宽能量范围的 X 射线也能实现亚微米分辨率的显微成像。传统基于衍射或折射透镜的 X 射线显微成像系统,为了消除成像色差对图像分辨率的影响,通常需要高度单色性的 X 射线光源,这种方法既耗时,又会导致大部分射线被浪费。这种新型复消色差聚焦透镜系统能够适应宽的X射线能量范围,无需任何焦距调整,使得利用X射线进行纳米材料的结构表征变得更加容易。该突破性的研究成果发表在《Light:Science & Applications》杂志上。a. 复消色差聚焦原理:弱色散本领的复合折射透镜(CRL)的成像色差作为强聚焦菲涅尔波带片(FZP)成像色差的校准b. 通过双光子聚合 3D 打印技术制备的 CRL 的扫描电子显微镜(SEM)图像c. 通过电子束光刻和金电镀技术制备的 FZP 的 SEM 图像X 射线对材料的高穿透性使得 X 射线成像技术可以满足对可见光不透明的物体内部的结构观测,在医学成像诊断、材料结构表征等方面具有非常广泛的研究和应用。同时,相比于可见光而言,X 射线的波长非常短,甚至可以实现最小精度到纳米尺度的单个病毒或材料精细结构的显微成像。但受 X 射线衍射或折射光学元件固有的成像色差限制,使得不同能量的 X 射线在探测器面上的焦点位置不同,这势必会导致最终成像质量的模糊,因此针对 X 射线的消色差元件对实现高分辨 X 射线显微成像至关重要。受双合透镜在可见光色差校正概念得到启发,PSI X射线纳米科学与技术实验室科学家 Joan Vila-Comamala 等将衍射和折射透镜不同的光学特性联系起来,通过将强聚焦特性的菲涅尔波带片(FZP)与弱色散特性的复合折射透镜(CRL)结合起来消除 FZP 的成像色差,成功开发了 X 射线复消色差聚焦透镜,实现了扫描透射 X 射线显微镜(STXM)在宽 X 射线能量范围内的消色差。使用 CRL 和 FZP 距离分别为 55mm 和 59mm 时获得的能量范围为 6.5keV~13.0keV 的西门子星分辨率测试卡的 STXM 图。为了进一步表征复消色差聚焦透镜的性能,研究小组成员在德国 PETRA III 同步辐射 P06 光束线上对西门子星分辨率测试卡样品进行了 STXM 表征。当 X 射线能量从 6.5keV 增加至 13.0keV,复消色差聚焦透镜表现出极佳的消色差性能。通过西门子星分辨率测试卡的STXM图测试系统分辨率( dCRL-FZP = 59mm,E = 11.5 keV )。a. 原始 STXM 图b. 裁剪并居中的STXM图c. 转换为极坐标的图d. 可见度,[𝐼𝑚𝑎𝑥 − 𝐼𝑚𝑖𝑛]/[𝐼𝑚𝑎𝑥 + 𝐼𝑚𝑖𝑛]和半径的函数e. 可见度与半节距的函数。半节距分辨率可达 481nmXRnanotech瑞士XRnanotech专注于研究纳米结构,开发和制造最具创新性的X射线光学器件。XRnanotech 制造的菲涅耳波带片分辨率可低至这使得 XRnanotech 成为 X 射线透镜世界纪录保持者。北京众星联恒科技有限公司作为瑞士 XRnanotech 公司中国区授权代理商,为中国客户提供所有产品的售前咨询,销售及售后服务。我司始终致力于为广大科研用户提供专业的 EUV、X 射线产品及解决方案。如果您有任何问题,欢迎联系我们进行交流和探讨。参考文献[1] Sanli, U.T., Rodgers, G., Zdora, MC. et al. Apochromatic X-ray focusing. Light: Sci. & Appl., 12, 107-114 (2023).[2] Kubec, A., Zdora, MC., Sanli, U.T. et al. An achromatic X-ray lens. Nat. Commun., 13, 1305-1311 (2022).

应用实例

2023.06.12

当你是个孩童,你会遥想大人模样;当你成为大人,你会怀念孩童烂漫

硕果丰收前必定经过雨打风吹,烈日炎炎却依旧压弯枝头满载而归更觉果实无比香甜爱玩儿爱闹不止是小孩的天性专注、认真更是成年人对岁月的沉淀 我们坚信无论是孩童还是大人都该释放自己的魅力放声欢笑彰显无限生机与活力六一当天,众星成员如约奔赴乐园,组织了一场属于我们的六一欢聚会。山间回荡着阵阵欢声笑语,宛如孩童天真烂漫。虽然在不同地点,但是也与世界上所有儿童一起度过了难忘的一天。祝全世界的儿童节日快乐,也祝我们自己快乐!

企业动态

2023.06.05

众星动态|5月主题交流会—EUV/X射线探测器交流会圆满举行

随着 EUV/SXR/X 射线成像及谱学方法的不断发展,辐射探测器作为实验的核心部件备受研究人员的关注。众星联恒致力于为广大同步辐射实验室、研究所、高校等科研用户提供专业 EUV/SXR/X 射线产品及解决方案。日前,我司分别在北京大学及合肥国家同步辐射实验室举办了主题为“EUV/X射线探测器”的交流会。会议期间,我们介绍了国内外常见的几种辐射探测器,其中包括科研级CCD相机;sCMOS相机;X 射线间接探测器;光子计数型探测器;高分辨非晶硒探测器,比较了它们的优劣势,并重点介绍了几款商业化的成熟 X 射线探测器及其适用的研究方向。我们希望从探测器选型的角度,为从事辐射相关的科研人员提供适当的帮助。交流会现场我司非常荣幸能邀请到各位老师与我们共同交流行业的技术发展,感谢所有参会者对我们的大力支持,同时,我们在此对帮助我们筹备会议的老师表示由衷地感谢。我们期待与更多的老师、同仁继续探讨更多领域的未来。我们将始终致力于为中国的 EUV/X 射线相关科研事业提供更加优质的产品与服务!期待下次再见。相关阅读低至亚微米分辨!高分辨、高灵敏度X射线CCD/sCMOS相机光子计数、像素化X射线探测器-Widepix在成像、谱学等领域的应用Hi, LOTTE! | 全新封装设计,深度制冷至-100℃,全帧转移内真空相机CCD相机跨向理想X射线探测器的一小步-高分辨、非晶硒X射线探测器及其应用

企业动态

2023.05.31

CT分辨率知多少—高分辨率微纳CT的精确度量

在 X 射线 CT 中,空间分辨率是重要的量化参数之一,它被定义为重建图像中两点之间可以区分的最小线性距离。因此,对空间分辨率的适当评估是至关重要的,特别是对于微纳 CT 这种高精度要求的成像系统。目前有两种最常见的空间分辨率评估方法:第一种是利用分辨率测试卡评估,其包含了可进行直接视觉评估的图案结构,在工艺上可制成二维和三维结构,适用于 X 射线断层和 X 射线 CT。测试卡的优势在于操作简单,可直观评估分辨率。但测试卡有一个明确定义的结构分布,只能评估测试卡上所列的图案尺寸;第二种是利用遵守 ASTM E1695-95 标准(Standard Test Method for Measurement of Computed Tomography (CT) System Performance)的斜边法或边缘瞬变法,光源扫描圆柱体或球体边缘,随后基于一套标准的数据处理方法计算空间分辨率。该方法需严格遵守测试标准,能够精确度量空间分辨率且不受测试卡的图案尺寸限制。1Resolution-spirit—微纳 CT 空间分辨率测试捷克CACTUX公司推出的 Resolution-spirit 是按照 ASTM E1695-95 标准制造的微纳 CT 模体,并由超精密三维测量机 nano-CMM 标定。Resolution-spirit 是一个高精度的红宝石球(Φ=0.5~5 mm),粘在一根碳棒上,如下图(左)所示。为评估 XY 平面的分辨率,只需对模体成像,如下图(右)所示,其中绿点为计算的质量中心。用户只需对模体边缘像素的数据进行处理,即两个红色圈内的数据,以质量中心为准,获得不同半径下强度分布—边缘响应函数(ERF)。这里最大挑战是以非常高的精度确定质量中心,如果没有正确地定义中心,那么根据中心对像素进行分组将不准确,错误将导致边缘模糊。然后依次通过求导和傅里叶变换得到点扩散函数(PSF)和调制传递函数(MTF),根据体素大小和 MTF 精确算出空间分辨率。最后类推到其他平面,可获得 CT 系统的三维空间分辨率。例如,布尔诺理工大学的研究人员利用传统 2D 分辨率测试卡和模体对 Heliscan 微米 CT 进行分辨率测试,如下表所示,模体能提供更精确的度量。2 Voxel-spirit—纳米 CT 体素校准在锥束 X 射线 CT 中,光源、样品和探测器之间的距离(SOD和SDD)影响重建体的视觉保真度和体素大小。除了这两个距离的估计存在偏差外,体素大小的真实值还受到 X 射线源漂移、CT 组件热膨胀、探测器和转台倾斜等因素的影响。因此,使用参考样品进行校准是防止在估计体素大小时出现误差的适当工具。对于视场在 10 mm及以上的锥束CT,体素尺寸校准已经很好地建立起来,并且有大量合适的参考样品可用。然而,对于小视场、高分辨率的微纳 CT 来说,很难找到合适的参考样品。CACTUX 的 Voxel-spirit 可以对 SOD 和 SDD 的误差进行精确校准,从而提高重建质量和体素大小的准确性,其适用于视场较小且锥束放大倍率接近 1 的微纳 CT。voxel-spirit由两个高精度的红宝石球(Φ=0.3 mm)组成,它们粘在一根碳棒上,球中心间距(约0.5 mm)并且经过 nano-CMM 严格度量,精度约 70 nm,如下图所示。首先保证两个球体完全在视场内,光源中心与探测器平面正交,两球中心连线平行于探测器平面。在对 Voxel-spirit成像后,可根据下图公式 1 计算体素大小。根据这种关系,在体素大小上的误差可能是由于 SOD 和 SDD 的不精确以及像素大小 p 的不精确造成的,而这些在实验中都是难以精确测量的。因此,在给定的 CT 测量条件下,利用图像中两球中心间距 lCT 和真实度量过的球中心间距 lref,可以获得体素修正因子 cf,算出修正后的体素大小,如下图公式 2、3。3 R1-shadow—微纳 CT 机械误差校正在微纳 CT、双能 CT 或 4D CT中,旋转转台同样会引入误差,即旋转中心的不对准、装台的不稳定或移动等等。尤其是针对颗粒、粉末样品,更容易受到这些机械误差的影响。CACTUX 的 R1-shadow 可以快速直观地纠正这些机械误差,并且提供配套的数据处理软件。R1-shadow是一个由 kapton 制成的样品基底(Φ=25~100 um),在中心处有一根碳纤维增强棒(Φ=2.5~10 um)作为机械误差校准的参考基准点,如下图所示。在确保基准点获得较高对比度的图像后,即可开始 CT 测量。下图展示了胶囊颗粒在机械误差修正前后的图像,可以清晰看到修正后的红色区域伪影消除了。 点击获取产品详细信息:捷克 CactuX—致力于提升您微纳 CT 系统的成像质量和测试效率参考文献:1. Standard Test Method for Measurement of Computed Tomography (CT) System Performance: E 1695–95. 1st edition. United States: American Society for Testing and Materials, 2013.2. Blažek P, Šrámek J, Zikmund T, et al. Voxel size and calibration for CT measurements with a small field of view. Proceedings of the 9th Conference on Industrial Computed Tomography (iCT 2019), Padova, Italy. 2019: 13-15.3. Zemek M, Blažek P, Šrámek J, et al. Voxel size calibration for high-resolution CT. 10th Conf. on Industrial Computed Tomography. 2020: 1-8.4. Laznovsky J, Brinek A, Salplachta J, et al. 3D spatial resolution evaluation for helical CT according to ASTM E1695–95. 10th Conference on Industrial Computed Tomography. 2020.5. Laznovsky J, Brinek A, Salplachta J, et al. Comparison of two different approaches for Spatial Resolution determination for X-ray Computed Tomography with helical scanning trajectory.

参数原理

2023.05.31

加拿大KA Imaging相衬显微CT-inCiTe™落户英国格林威治大学

继加拿大 Ottowa 国家研究院后,加拿大 KA Imaging 公司于 2023 年 4 月 24 日在英国格林威治大学安装了 inCiTe™ 相衬显微 CT。该技术将支持 Gianluca Tozzi 教授领导的研究,旨在进一步推进实验室软组织和生物材料的快速相衬断层扫描的联合研究工作。inCiTe™ 相衬显微 CT 是第一个搭载 BrillianSe™ 探测器的商用系统,BrillianSe™ 是一种获得专利的高空间分辨率非晶硒 X 射线探测器,由加拿大 KA Imaging Inc. 独家开发。BrillianSe™ X 射线探测器的高空间分辨率和探测效率可在便携台式系统中实现快速相衬成像和传统显微 CT。得益于这种相衬技术,inCiTe™ 相衬显微 CT 可以提供卓越的成像对比度,以及低密度材料的更好可视化。下图展示了相衬可以更好地显示甜椒种子细节特征:不含相衬信息 含相衬信息我们使用探测器在几秒钟内快速获取了凯夫拉复合材料的相衬图像。可以清楚看到单根纤维形态(下左图)和纤维分层情况(下右图):“inCiTe 的相衬技术特别适用于常规吸收对比度较低的物体,例如 Tozzi 教授研究的软生物组织,” KA Imaging 技术负责人 Chris Scott 解释说, “我们在 inCiTe 中处理的一些样本获得了非常有前景的初步结果,由于相衬技术,骨骼和软组织可以更好地可视化。”Gianluca Tozzi 教授是英国格林威治大学工程与科学学院的工业工程教授。他的研究致力于使用诸如基于 X 射线计算机断层扫描的数字体积相关法 (DVC) 等实验技术来了解生物组织和生物材料的结构/功能,旨在为工业产品开发、创伤和病理状况的临床实践提供信息。“在与 KA Imaging 的合作中,我对 InCiTe 3D X 射线显微镜的独特功能以及相衬层析成像技术进一步发展的潜力感到非常兴奋。”Tozzi 教授说。相关发表文章:1. Abbaszadeh, CC Scott, OBubon, A Reznik, KS Karim, “Enhanced detection efficiency of direct conversion X-ray detector using polyimide as hole-blocking layer,” Scientific Reports, December 2013 2. G.P. Lindberg, T. O’Loughlin, N. Gross, A. Mishchenko, A. Reznik, S. Abbaszadeh, K.S. Karim, G. Belev, B. Weinstein, “Photo-crystallization in a-Se layer structures: effects of film-substrate interface-rigidity,” Journal of Applied Physics, vol. 116, November 2014. 3. Parsafar, C. Scott, A. El-Falou, P. Levine, K.S. Karim, “Direct-Conversion CMOS X-Ray Imager with 5.6μm × 6.25 μm Pixels,” IEEE Electron Device Letters, 36(5), pp. 481-3, May 2015.  4. C.C. Scott, A. Parsafar, A. El-Falou, P. M. Levine, K.S. Karim, “High Dose Efficiency, Ultra-high Resolution Amorphous Selenium/CMOS Hybrid Digital X-ray Imager,” IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM) Technical Digest, December 2015.5. Pil-Ali, A., Adnani, S. & Karim, K.S. Self-aligned multi-layer X-ray absorption grating using large-area fabrication methods for X-ray phase-contrast imaging. Sci Rep 13, 2508 (2023)相关阅读:跨向理想X射线探测器的一小步-高分辨、非晶硒X射线探测器及其应用KA Imaging高性能、非晶硒X射线探测器交付美国阿贡国家实验室科学讲堂 | 相衬显微CT基础知识解析 

应用实例

2023.05.16

“2023雨果·盖革奖”|10mW高次谐波极紫外/XUV光源

如要要在电磁波谱上选出在当下、在未来最亮眼的一抹颜色,那一定就是极紫外光(EUV)。在这种特别短波光谱范围内的 EUV 光的帮助下,有可能生产出比以往更小、更强大的芯片。但进一步的研究面临一个问题:使用类激光的 EUV 光的实验通常只能在昂贵的大型研究设施中进行。现在,弗里德里希席勒大学的科学家 Robert Klas 开发了一种紧凑型的极紫外激光模块,有助于以更为经济的方式产生 EUV 光,这为半导体制造和显微镜方面的潜在应用带来了更多的可能。Klas 也因此荣获了“雨果·盖革奖”。Robert Klas 在他的博士论文中开发了一种用于产生类似激光的 EUV 光的紧凑型模块。到目前为止,产生这样的 EUV 光需要依靠同步辐射,而 Klas 现在提出了一种新的有效的方法,在一个实验室工作台大小的设施中产生类激光的 EUV 光。Klas 的博士论文基于耶拿弗里德里希席勒大学、耶拿亥姆霍兹研究所和弗劳恩霍夫应用光学与精密工程研究所合作,提供了迄今为止实验室规模上最强大的类激光的 EUV 源,平均功率为 10 毫瓦—这比他开始攻读博士学位时最先进的同类系统功率高出 100倍。Robert Klas 获“2023雨果·盖革奖”实验室规模的EUV光源,功率提高100倍在他的工作中,Klas 在解决激光光学中的一个重大挑战。一个重要的原理是,波长越短,产生激光辐射就越困难。在他的研究波长范围是 10 到 50nm。1nm 相当于 1mm 的百万分之一。简而言之,极紫外光极难像激光那样直接产生。为了解决这个问题,Klas 使用了高功率超短脉冲光纤激光器,通过高谐波产生将他们转换成 EUV 光。为此,Klas 将高功率激光聚焦在惰性气体中。在这个过程中,电子在几百阿秒内被加速。一个阿秒是一百万亿分之一秒,Klas 用一个比较来说明这个数量级:“一阿秒之于一秒,就像一秒之于我们的世界年龄。”在这个难以想象的短时间内电子被加速,随后与母离子重新结合而产生宝贵的 EUV 光。主要的挑战是如何相干地叠加释放的辐射,也就是说,如何控制它,使其在 EUV 光谱中所谓的波峰叠加起来,最终可以被束成一束激光。通过正确选择激光参数和气体密度,Klas 成功地以高效的方式产生了具有类似激光参数的 EUV 辐射。与高功率激光器相结合,EUV 的性能显著提高。使用高功率超短脉冲激光器由 Robert Klas 开发的实验室级 EUV 光源大功率 EUV 光源为高分辨率显微镜树立了新标准Klas 相信,他的工作将极大地促进 EUV 光的进一步研究和应用:“未来,我的博士论文成果有望推动芯片的能量和存储效率以及生物学和医学许多关键领域的发展。”Klas 已经在实验室规模上测试了他的新型 EUV 源的第一个潜在应用。他已经将注意力转向无透镜显微镜,特别是在几纳米范围内的成像。 “在曝光波长为 13.5nm 的情况下,我们已经实现了 18nm 的分辨率,”相比之下,传统光学显微镜的分辨率仅略低于 500nm。“在一个实验中,我们实现了一个 100 x 100mm 的视场。这意味着我们可以在一张图片中覆盖一个足球场的大小,并在其中找到一枚硬币。使用基于 EUV 的显微镜,可以生成正在研究的样品的彩色图像。通过这种方式,研究人员可以观察细胞内部,并区分不同元素或不同物质的比例,如碳、脂质等。“在如此高的分辨率下,这将是一件新鲜事,” Klas 强调,“利用我们的技术,我们可以用它来推进未来的生物学和医学研究,希望能研究不同类型的病毒。在某种程度上,我们还希望能够使用这种方法对直径约为 2nm 的 DNA 进行成像。”用于EUV光刻技术制造半导体的质量保证Klas 开发的技术在 EUV 光刻领域还有另外的潜在应用。在这里,微型芯片是用 EUV 制造的。半导体行业已经利用这一工艺将 100 多亿个晶体管应用到指甲大小的芯片上。Klas 的研究为这方面的质量保证提供了新的可能性。这是因为他的系统出色的微观特性也可以应用于曝光掩膜,这在半导体制造中用于生产微型 EUV 芯片。如果这个掩膜有缺陷,它就会影响到用它制造的芯片。EUV 显微镜可用于检查掩膜是否存在此类缺陷。尽早检测 EUV 掩膜中的缺点,从而避免生产中的进一步错误,从而节省时间和金钱。这个过程可以减少浪费,从而实现更可持续的生产。雨果·盖革奖(Hugo Geiger Award)1949 年 3 月 26 日,在国务秘书 Hugo Geiger 的赞助下,Fraunhofer-Gesellschaft 的成立会议在巴伐利亚经济部举行。为纪念 Fraunhofer-Gesellschaft 成立 50 周年,巴伐利亚经济事务和媒体、能源与技术部设立了“雨果·盖革青年科学家奖”。该奖项每年颁发给三名年轻的研究人员,表彰与 Fraunhofer-Gesellschaft 的研究所密切合作编写的杰出的、以应用为导向的博士论文。相关阅读紧凑型高亮极紫外光源介绍及应用这一次我们带来了激光驱动高亮EUV光源!13.5nm Mo/Si 多层膜、高性能极紫外光学元件:实测反射率高达70%Hi, LOTTE! | 全新封装设计,深度制冷至-100℃,全帧转移内真空相机CCD相机 免责声明:此篇文章内容(含图片)部分来源于网络。文章引用部分版权及观点归原作者所有,北京众星联恒科技有限公司发布及转载目的在于传递更多行业资讯与网络分享。若您认为本文存在侵权之处,请联系我们,我们会在第一时间处理。如有任何疑问,欢迎您随时与我们联系。

应用实例

2023.05.15

相衬成像助力心脏移植排异诊断

PSI 和萨格勒布大学医院中心的研究人员开发了一种三维成像方法,使用同步辐射对活检样本进行成像可以揭示身体对移植器官的排异程度。这项新技术巧妙地补充了传统的诊断方法,这对心脏移植患者可能大有裨益。这项研究已在医学杂志 Transplant International 上发表。Anne Bonnin,瑞士光源 SLS 的 X 射线断层扫描专家心脏移植后最大的隐患之一是患者的免疫系统可能会新器官产生排异反应。尽管免疫抑制剂(抑制免疫系统反应的药物)可以防止器官的排斥反应,但它们也会削弱人体对病原体的自然保护,因此需要在这两种风险之间取得平衡。为了确定免疫抑制剂的水平是否足够,通常在随访检查中从移植的心脏中提取组织样本。在目前的系统中,这些活体组织首先要进行固定、切片和染色,然后才能在光学显微镜下进行检查。如果发现免疫细胞迁移到组织中并造成损伤,这表明出现了排斥反应,临床医生需要根据排斥反应的严重程度决定是否需要给予患者使用额外的免疫抑制剂。现在一项研究表明,使用同步辐射光的 X 射线相衬成像至少与标准光学显微镜筛查活检材料一样有效。此外,通过改善诊断,该方法可以使免疫抑制剂的使用频率更低、更有针对性,从而减少这些药物的用量。这项研究是由大分子和生物成像实验室的研究员 Anne Bonnin 带领的临床医生和生物医学科学家团队进行的。Anne 说:“我们希望在未来,这项技术将改善心脏移植后的后续诊断工作。”心肌内膜组织的 3D 图像作为一项小规模初步研究的一部分,研究人员使用瑞士光源 SLS 的 TOMCAT 光束线分析了 23 名在萨格勒布大学医院中心接受心脏移植的患者的心脏组织样本。无需对组织样本进行耗时的准备或染色:只需简单地将样本固定在福尔马林中,并在其自然状态下扫描约 12 分钟。可以根据需要在电脑屏幕上进行操作生成高分辨率的 3D 图像。临床医生和病理学家可以放大心脏组织,检查不到 1μm 的细节。在这项研究中,一位经验丰富的临床病理学家筛选了这些 3D 图像,以及从这些图像中截取的 2D切片,并以常用的方式分别评估排异反应的程度。同时,使用经典的组织病理学方法进行评估。结论:正如统计数据所证实的那样,评估之间的一致性很高。得益于 23 个样本中的一个样本的 3D 可视化,发现了一个由经典组织病理学误诊的案例。研究人员认为,由于其三维特性,新方法可能优于现有方法。“例如,在整个样本的 3D 图像上,可以确定免疫细胞只穿透了样本的一小部分,因此损害不像选定的 2D 切片上那样严重,” Anne Bonnin 解释道,“在这种情况下,可能没有必要增加免疫抑制剂的剂量,这样患者就不会产生不良的副作用,医疗系统也可以节省昂贵药物的不必要费用。”心脏移植的后续研究由克罗地亚科学基金会资助的后续研究已经开始,进一步探索这种方法的潜力。除了萨格勒布大学医院中心,萨格勒布(克罗地亚)杜布拉瓦大学医院和巴塞罗那医院诊所(西班牙)也参与了这项研究,并正在招募心脏移植患者。同步辐射光是特别强烈的 X 光,能够看到传统 X 射线无法捕捉到的细节。使用同步辐射光的相衬增强成像特别适合于生物医学应用。由 Marco Stampanoni 领导的 PSI 研究小组(Anne Bonnin 也在其中工作),他们已经使用这种方法来观察老鼠大脑的血管系统以及大鼠呼吸过程中的肺组织。他们还拍摄了人类胎儿的心脏,以确定哪些异常可能导致未出生的孩子过早死亡。这项技术对医院的诊断工作非常有用。从长远来看,医院应该不再需要将活检组织送到像 SLS 这样的大型机构进行分析。Anne Bonnin 说:“在不久的将来,我们希望能够开发出一种相衬系统,提供这种类型的 3D 虚拟组织学图像,并且足够紧凑,可以安装在医院里。” PSI 的研究人员已经在努力实现将 SLS 开发的技术也应用到实验室 X 射线源上。相关阅读- Microworks光栅助力新冠病毒肺部诊断-《柳叶刀-数字医疗》 Franz Pfeiffer团队:暗场 X 射线新技术提高肺部疾病诊断能力- 实验室X射线相衬成像技术—核心调制和探测器件技术分析(上)- 实验室X射线相衬成像技术—核心调制和探测器件技术分析(下)免责声明:此篇文章内容(含图片)部分来源于网络。文章引用部分版权及观点归原作者所有,北京众星联恒科技有限公司发布及转载目的在于传递更多行业资讯与网络分享。若您认为本文存在侵权之处,请联系我们,我们会在第一时间处理。如有任何疑问,欢迎您随时与我们联系。

应用实例

2023.05.06

聚焦谱学、前沿方法 | 第十三届全国XAFS会议带你一品这场学术盛宴

2023年4月26日,由中国科学院高能物理研究所承办,中国科技大学国家同步辐射实验室、中国科学院上海高等研究院/上海光源、四川大学等单位协办的第十三届全国X射线吸收精细结构(XAFS)会议于成都圆满落幕。会议聚集了数百位专家学者,共同探讨和交流X射线吸收精细结构谱学领域的最新研究成果和进展。大会开幕式the 13th National X-ray Absorption Fine Structure近年来,国内XAFS技术蓬勃发展,队伍不断壮大,技术水平不断提高。本次会议共邀请23位大会报告,就国内同步辐射XAFS技术的最新发展及其在材料科学、能源催化、生命科学等多学科领域材料结构表征中的应用等方面进行了深入探讨。近年来,随着科学研究向微观、动态、复杂化等方面的不断深入,基于多尺度、多维度、多分辨的X射线谱学表征方法也越来越受研究者们的青睐。X射线吸收精细结构谱(X-ray Absorption Fine Structure,XAFS)作为材料科学领域一种的重要实验表征方法,可在亚原子尺度上研究材料结构,实现宽时域范围内材料中原子及电子的瞬态变化规律探测。众星联恒作为赞助商参与本次大会,并参加了“XAFS在能源与环境、生物、物理等领域”分会场报告,与材料科学、X射线吸收谱学等领域的专家,共同探讨了X射线吸收精细结构谱学的前沿应用和挑战。在“XAFS在能源与环境、生物、物理等领域”分会场,北京众星联恒科技有限公司技术工程师龚仕成基于软X射线吸收谱的特点,介绍了其在材料科学、能源催化、能源电池、生物科学等领域的前沿应用,对软X射线吸收谱学的现状和发展进行了深入探讨,并提出了由德国HP- Spectroscopy公司推出的实验室软X射线吸收谱的解决方案。内容呈现和学术水平受到了多位参会老师的认可。/官网已发布报告相关内容,欢迎关注/  众星联恒龚仕成技术工程师作会议报告会议期间,我们还带来了德国greateyes公司的CCD相机,美国XOS公司的多毛细管光学元件,以及捷克Advacam公司的混合光子计数X射线探测器等产品,并吸引了多位专家老师来到我们展位进行指导交流。现场演示指导交流众星联恒十分有幸参与出席本次会议并作报告,为X射线吸收精细结构谱学的应用发展与实践建言献策,是我们在X射线领域的责任感和积极投入的体现。未来我们将继续专注X射线方面的研究,不断提高自身技术水平、产品与方案落地的能力,保持谦虚学习的心态和求知欲,为中国市场提供最前沿的EUV/X射线产品。期待各位对众星产品感兴趣的老师联系我们,探讨产品更多的可能性。第十三届全国X射线吸收精细结构(XAFS)会议是一次成功的学术盛会,为广大专家学者提供了一个学术交流和思想碰撞的平台,充分展示了近年来国内X射线吸收精细结构谱学领域的最新研究成果和发展趋势,促进了产、学、研的联合,为我国XAFS应用领域的突破性发展提供了助力。让我们三年后再次相聚合肥光源,期待国内XAFS专家学者为我们带来的学术盛宴!HP Spectroscopy德国 HP Spectroscopy 公司成立于 2012 年,致力于为全球科研及工业领域的客户定制最佳 X 射线解决方案,是全球领先的科研仪器供应商。现可提供 5-12keV 的非扫描式桌面 X 射线吸收精细结构谱仪 hiXAS,以及200-1200eV 的平场光栅软 X 射线吸收精细结构谱仪 proXAS,产品线还包括 XUV/VUV/X-ray 光谱仪,beamline 产品等。主要团队由 x 射线、光谱、光栅设计、等离子体物理、beamline 等领域的专家组成。长期与全球领先的研究机构的科学家维持紧密合作,关注前沿技术,保持产品的迭代与创新。众星联恒作为 HP Spectroscopy 中国区 XAS 系统授权总代理商,为中国客户提供所有产品的售前咨询,销售及售后服务。我司始终致力于为广大科研用户提供专业的 EUV、X 射线产品及解决方案。如果您有任何问题,欢迎联系我们进行交流和探讨。 相关阅读  小尺度,察纹理!实验室软X射线显微和吸收光谱探索微观结构的奥秘非扫描台式X射线吸收精细结构谱仪,加速非晶材料结构及其演化过程探索的步伐“足不出户,走进XAFS” proXAS高分辨实验室桌面NEXAFS谱仪助力材料化学结构表征分析太强了!看最新非扫描式桌面XAFS谱仪在催化领域出神入化的应用

企业动态

2023.04.27

软X射线吸收谱在材料科学研究中的应用

软 X 射线是波长介于 0.1nm 到 10nm 之间的 X 射线,由于在这个能量波段的光子能够特异性地激发元素周期表上大多数元素的原子共振能级,并发射出特征荧光或俄歇电子,因此,软 X 射线吸收谱能够适用的材料研究非常广泛。利用软 X 射线吸收谱进行材料结构及其变化过程研究的一个非常重要的因素就是它可以在不破坏研究材料结构的前提条件下同时获得材料近表面和亚表面的结构信息,另一方面,由于软 X 射线吸收谱对原子的轨道电子结构具有高度的敏感性,可以同时实现研究材料中元素价态、轨道电子自旋态以及轨道杂化等信息的探测。基于这些特点和优势,软 X 射线吸收谱在材料科学、生物科学、能源科学及环境科学等多学科及交叉学科领域复杂体系材料结构表征中发挥了非常重要的作用,为重大科学问题的研究提供了重要的实验数据支持。传统光谱表征技术(像 UV-Vsi、FT-IR 等)受激发波长的限制,其对材料结构的表征往往止步于分子层面。软 X 射线吸收谱能够以亚原子的分辨能力,通过选择性地激发原子芯能级轨道电子,实现对同一元素在不同环境条件下的键荷分析。这里以辐照前后的 PET 聚合物的结构表征为例,通过特征元素吸收边附近的能量激发,可以获得材料在二维图像上的元素分布信息和特征元素原子与周围原子的轨道杂化信息,继而解决了传统光谱表征技术对材料结构分析的局限。在能源催化领域,软 X 射线吸收谱能够定性和定量地解析催化剂材料中的活性官能团,为催化剂材料的构效关系建立提供必要的数据支撑。在这篇文章的工作中,伦敦大学 Parkin 教授的研究团队利用 SiO2 作为模板制备了氧官能团修饰的多孔碳催化剂,通过 C 和 O 的 K 边吸收谱,精确地揭示了催化剂材料中氧官能团的轨道电子结构在不同退火温度条件下的可控变化,并结合电化学分析,为醌基官能团在双电子氧还原制备 H2O2 中的优越性提供了重要的实验证据。在能源电池领域,软 X 射线吸收谱对解析正极材料中阴离子的电荷补偿行为同样表现出了独特的优势。传统的观点认为,锂电池材料中锂的脱嵌过程只涉及金属离子得失电子,因而金属离子中可转移的电子总数决定了正极材料的理论电容。但在这篇文章的工作中,东京大学 Mizokawa 教授小组通过 O 的 K 边和 Co 的 L 边吸收谱同时研究了 LixCoO2 正极材料在不同脱锂状态下的轨道电子结构变化。结果发现,不仅 Co 离子在这个过程中发生了氧化还原反应,O 阴离子同样也参与了这个反应过程。更有意思的是在 0° 和 60° 的不同入射角度条件下的 O 的 K 边吸收谱表征结果表明,材料在脱锂状态下的 Co-3d 和 O-2p 轨道杂化表现出明显的各向异性,从微观层面上揭示了 LixCoO2 正极材料在充放电过程中具有良好导电性的根本原因。在生物科学领域,利用软 X 射线吸收谱研究土壤和岩石矿物中金属和有机质的组成结构演化,有利于打破传统土壤腐殖质学对土壤有机质过程和功能认识的局限,让我们能够从生命活动的本质及其代谢产物与矿物的相互作用重新审视土壤和岩石矿物与生命耦合的协同关系。此外,基于水窗波段的软 X 射线对水分子的高透性,软 X 射线吸收谱能够实现生物膜上不同磷脂分子层的结构表征,对针对性地设计和研发生物体的靶向纳米药物具有重要的指导意义。在生命医疗领域,从亚细胞水平研究人体骨组织的结构和病理机制,有利于骨关节炎的前期诊断和治疗。在这篇文章的工作中,圣彼得堡国立大学的 Sakhonenkov 教授团队通过 Ca 的 L 边和 O 的 K 边吸收谱研究了正常骨组织与受损骨组织中羟基磷灰石的结构差异。发现骨质的硬化过程伴随着新的氧价态的生成和 Ca-O、磷酸键的增加,这不仅让我们对骨关节炎发生过程中骨组织的微观结构变化有了新的认识,同时也为骨关节炎的前期诊断和治疗提供了新的思路。总的来说,软 X 射线吸收谱在多学科领域复杂体系的材料结构表征中扮演了非常重要的角色,且随着 X 射线显微技术的发展,STXM-NEXAFS 技术联用为材料结构的多尺度高分辨表征提供了可能。但相比于硬 X 射线吸收谱而言,由于软 X 射线本身在材料中的强吸收效应,要在常规实验室条件下实现软 X 射线吸收谱表征,其难度非常之高。不仅要求高的真空操作环境,高亮的软 X 射线发射光源,同时要求各光学组件对射线的吸收也要小。因此,目前软 X 射线吸收谱表征主要还是依赖同步辐射光源。但矛盾的是,同步辐射光源的机时紧张,很难满足日益增长的科学研究需求。近年来,随着实验室 LPP、DPP 等软 X 射线光源及高精度光学组件(例如反射式波带片、平场光栅等)的开发,基于激光驱动等离子体光源的软 X 射线吸收谱仪系统也逐渐发展成熟,并成功应用到多学科领域的材料结构表征。其中,基于平场光栅几何的软 X 射线吸收谱仪系统以其紧凑的结构设计、宽的摄谱范围以及高的光谱分辨率脱颖而出,并成功实现了商业化应用,基本能够满足实验室软 X 射线吸收谱表征的需求。由德国 HP Spectroscopy 公司推出的实验室软 X 射线吸收谱,尤其适用于薄膜材料的结构表征。同时我们也可以提供针对 5-12 keV 能量波段的实验室硬 X 射线吸收谱,希望能够给相关老师和研究人员在科学研究中提供帮助。HP Spectroscopy德国 HP Spectroscopy 公司成立于 2012 年,致力于为全球科研及工业领域的客户定制最佳 X 射线解决方案,是全球领先的科研仪器供应商。现可提供 5-12keV 的非扫描式桌面 X 射线吸收精细结构谱仪 hiXAS,以及200-1200eV 的平场光栅软 X 射线吸收精细结构谱仪 proXAS,产品线还包括 XUV/VUV/X-ray 光谱仪,beamline 产品等。主要团队由 x 射线、光谱、光栅设计、等离子体物理、beamline 等领域的专家组成。长期与全球领先的研究机构的科学家维持紧密合作,关注前沿技术,保持产品的迭代与创新。众星联恒作为 HP Spectroscopy 中国区 XAS 系统授权总代理商,为中国客户提供所有产品的售前咨询,销售及售后服务。我司始终致力于为广大科研用户提供专业的 EUV、X 射线产品及解决方案。如果您有任何问题,欢迎联系我们进行交流和探讨。 相关阅读  小尺度,察纹理!实验室软X射线显微和吸收光谱探索微观结构的奥秘非扫描台式X射线吸收精细结构谱仪,加速非晶材料结构及其演化过程探索的步伐“足不出户,走进XAFS” proXAS高分辨实验室桌面NEXAFS谱仪助力材料化学结构表征分析太强了!看最新非扫描式桌面XAFS谱仪在催化领域出神入化的应用 参考文献 1. Prasad S., et al. Intl. J. Spectrosc. 7, 249 (2011)2. Wachulak P., et al. Spectrochim. Acta Part B At. Spectrosc. 145, 107 (2018)3. Liu L., et al. Angew. Chem. Int. Ed. 20234. Mizokawa T., et al. Phys. Rev. Lett. 111, 056404 (2013)5. Holburg J. et al. Anal. Chem. 94, 3510 (2022)6. Novakova E., et al. Biointerphases, 3, FB44 (2008)7. Sakhonenkov S., et al. Nano. Ex. 2, 020009 (2021)8. Jonas A., et al. Opt. Express, 27, 36524 (2019) 9. Holburg J. et al. Anal. Chem. 94, 3510 (2022)

应用实例

2023.04.27

小尺度,察纹理!实验室软X射线显微和吸收光谱探索微观结构的奥秘

众所周知,光学显微镜的分辨率即使达到波动光学理论的极限也只不过 200nm,对材料微观结构的认识还存在一定的局限。电子显微镜的点分辨率虽然可以达到 0.1nm,但考虑到电子的穿透深度较低,同时与结构原子相互作用可能引起结构的改变,难以实现蛋白质、DNA 等生物大分子的原位无损观测。近年来,基于水窗波段(2.3nm-4.4nm)的软 X 射线显微和光谱学技术的发展为土壤和生物细胞的原位分析提供了新的途径,避免了化学提取或样品处理过程产生的人为干扰。基于透射 X 射线吸收成像原理的软 X 射线显微成像技术,能够在纳米尺度的空间分辨率上获得材料的三维图像信息,实现样品的无损观测。软 X 射线吸收精细结构光谱分析能够获取样品内在元素价态及分子结构的变化信息。两种技术相结合的软 X 射线原位成像和光谱分析已成功在同步辐射光源上得以验证,并在纳米尺度上观测到土壤有机质和生物体细胞内碳元素种类的异质性分布。但同步辐射测试机时紧张,往往跟不上科研需求,极大地限制了这类表征技术在各领域的应用。鉴于此,德国 HP Spectroscopy 公司推出了实验室软 X 射线吸收精细结构光谱仪和显微成像系统。该系统采用双光路设计,核心是激光驱动气体等离子体产生的 XUV 光源,能够同时满足水窗波段的软 X 射线显微和高分辨率的 NEXAFS 表征。图1. 激光驱动等离子体 XUV 光源系统得益于水分子对水窗波段的软 X 射线的高透性,利用该系统可以原位观测一种耐辐照球菌和囊裸藻类生物的活体显微结构,如图2 所示。从显微图像可以看出,受限于生物样品的厚度,虽然这些生物体内部更详细的结构信息难以被观测到,但生物体的边界轮廓非常清晰。图2. 一种耐辐照球菌(DSM no. 20539)(左)和囊裸藻类生物(SAG 1283-11)(右)的软 X 射线显微成像图,曝光时间分别为 5 min 和 60 min与此同时,利用软 X 射线吸收精细结构光谱的元素的特异性及局域环境的敏感性,通过原位探测土壤有机质的分子结构变化,能够让我们从生命活动的产物在土壤中的滞留状态及这种状态与土壤中生命的关系重新审视土壤有机质的本质。例如,NEXAFS 光谱中脂肪族 C 峰强度的增加可能与根系沉积物的滞留有关等。图3 聚酰亚胺、腐植酸、富里酸和淋溶土的碳 K 边 NEXAFS 谱图(左)和几类有机质的碳 K 边 NEXAFS 谱图,单个光谱采集时间为2.5 min软 X 射线吸收精细结构光谱和显微成像系统——proXAS德国 HP Spectroscopy 公司采用的激光驱动等离子体产生 XUV 光,无固体碎屑产生,可满足 1-6nm 波长范围内的光谱分析及多个特征波长的单色 XUV 光发射。像差校平场光栅结构能够实现最高 400 eV 带宽的摄谱范围,元素吸收边覆盖 C、N、O 等轻元素的 K 边及 Ti、V、Mn 等过渡金属元素的 L 边。目前得到的 1-6nm 波长范围内的 NEXAFS 光谱分辨率 ≥1500。系统主要参数描述如下激光驱动XUV光源波长/能量范围1-6 nm/200-1200 eV重频20 Hz像差校正平场光栅谱仪光源光通量1E15 photons/s/sr @ 200-800 eV光谱分辨率λ/∆λ≥1500 @ 200-1200 eV摄谱能量带宽∆E=250-400 eV @ 200-1200 eV光谱采集时间≤5 min (100 nm有机薄膜)分析元素浓度≥0.2 wt%腔室真空度≥1E-5 mbar控制及光谱分析系统探测器类型CCD探测器探测器像素尺寸≤13.5 μm×13.5μm控制及光谱分析软件集成光谱系统控制、光谱分析及校正功能软X射线显微系统单色波长λ=2.88 nm(其他波长可定制)空间分辨率≤50 nm相关阅读利用实验室XANES改进电解催化剂使用实验室XANES优化合成气转化催化剂“足不出户,走进XAFS” proXAS高分辨实验室桌面NEXAFS谱仪助力材料化学结构表征分析太强了!看最新非扫描式桌面XAFS谱仪在催化领域出神入化的应用非扫描台式X射线吸收精细结构谱仪,加速非晶材料结构及其演化过程探索的步伐关于HP Spectroscopy德国 HP Spectroscopy 公司成立于 2012 年,致力于为全球科研及工业领域的客户定制最佳 X 射线解决方案,是全球领先的科研仪器供应商。现可提供 5-12keV 的非扫描式桌面 X 射线吸收精细结构谱仪 hiXAS,以及200-1200eV 的平场光栅软 X 射线吸收精细结构谱仪 proXAS,产品线还包括 XUV/VUV/X-ray 光谱仪,beamline 产品等。主要团队由 x 射线、光谱、光栅设计、等离子体物理、beamline 等领域的专家组成。长期与全球领先的研究机构的科学家维持紧密合作,关注前沿技术,保持产品的迭代与创新。众星联恒作为 HP Spectroscopy 中国区 XAS 系统授权总代理商,为中国客户提供所有产品的售前咨询,销售及售后服务。我司始终致力于为广大科研用户提供专业的 EUV、X 射线产品及解决方案。如果您有任何问题,欢迎联系我们进行交流和探讨。参考文献:[1] Zhe (Han) Weng, Johannes Lehmann, et al. Probing the nature of soil organic matter, Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 52(22), 4072-4093 (2022). DOI: 10.1080/10643389.2021.1980346.[2] Jonathan Holburg, Matthias Müller, et al. High-Resolution Table-Top NEXAFS Spectroscopy, Analytical Chemistry 94 (8), 3510-3516 (2022). DOI: 10.1021/acs.analchem.1c04374.[3] Matthias Müller, Tobias Mey, et al. Table-top soft x-ray microscope using laser-induced plasma from a pulsed gas jet, Opt. Express, 22, 23489-23495 (2014). DOI: 10.1364/OE.22.023489.[4] Matthias Müller, Tobias Mey, et al. Table-top soft X-ray microscopy with a laser-induced plasma source based on a pulsed gas-jet, AIP Conf. Proc., 1764, 030003-03008 (2016). DOI: 10.1063/1.4961137.免责声明:此篇文章内容(含图片)部分来源于网络。文章引用部分版权及观点归原作者所有,北京众星联恒科技有限公司发布及转载目的在于传递更多行业资讯与网络分享。若您认为本文存在侵权之处,请联系我们,我们会在第一时间处理。如有任何疑问,欢迎您随时与我们联系。

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2023.04.21

使用菲涅耳波带片作为编码孔径的全场x射线荧光成像

Göttingen 大学的一个研究小组开发了一种产生彩色 X 射线图像的新方法。在过去,使用 X 射线荧光分析来确定样品的化学成分及其组分位置的惯用方法是将 X 射线聚焦并扫描整个样品。这既耗时又昂贵。科学家们现在已经开发出一种方法,可以通过一次曝光产生大面积的图像,而不需要对焦和扫描。该方法发表在《Optica》杂志上。Jakob Soltau et al. Full-field x-ray fluorescence imaging using a Fresnel zone plate coded aperture. Optica 2022. DOI: 10.1364/OPTICA.477809与可见光相比,对于短波辐射,如 X 射线、中子或伽马辐射,没有相对强大的透镜。然而,在例如核医学和放射学中、工业测试和材料分析中,这些类型的辐射是必不可少的。X 射线荧光的用途包括分析绘画和文化艺术品中的化学成分,以确定真实性、来源或生产技术;或分析环境保护中的土壤样品或植物;或用于半导体元件和计算机芯片的质量、纯度和镀层厚度检测。在他们的新方法中,科学家们使用了可用于 X 射线的特殊菲涅尔波带片与能量分辨二维阵列探测器对样品被前端 X 射线激发的荧光信号进行成像。在探测器测量的强度信息,可以使用计算机算法进行解析重建,提供了关于样品中荧光原子分布的信息。a. 光路示意图;b. 实验装置实物图;c.菲涅尔波带片的显微图像;d. 样品结构;e. 探测器的原始图像;f. 算法重建后的图像。与此同时,利用探测器的能量分辨/筛选能力分别对不同元素的特征能量区间进行成像,并分析重建,可得到各种元素在样品中的详细分布。a. 样品整体荧光光谱;b. Ti 特征荧光区间的光子在探测器上的原始图像;d. 根据 b 图数据算法重构后的图像,表征样品中 Ti 的分布;c. Fe  特征荧光区间的光子在探测器上的原始图像;e. 根据 c 图数据算法重构后的图像,表征样品中 Fe 的分布Göttingen 大学 X 射线物理研究所的博士后研究员、第一作者 Jakob Soltau 博士解释说:“我们已经开发了一种算法,使我们能够快速、稳定地同时为每种 X 射线颜色创建清晰的图像。”研究小组负责人 Tim Salditt 教授总结道:“接下来,我们希望将这种方法扩展到生物样本的三维成像,以及探索成像中的现象,如 X 射线、中子或核医学中的伽马辐射的非弹性散射。该研究的合著者、同一所研究所的博士生保罗·迈耶(Paul Meyer)补充说:“这种光学根本无法与普通透镜相比;它们是由瑞士的一家新公司按照我们的精确规格制造的。”相关阅读波带片成像算法与技术:https://www.sohu.com/a/387218770_99961126可用于紫外与 X 射线(及其荧光)显微成像的波带片:https://www.top-unistar.com/product/241-cn.html可用于 X 射线荧光共聚焦 3D 扫描成像的微焦 X 光源与毛细管收集/聚焦镜:BioRxiv / 使用连续扫描方案的聚焦型X射线发光计算机断层扫描成像利用多毛细管X光透镜测量镀层厚度可用于简单针孔法全场荧光成像的能量分辨二维阵列探测器:最新到货—超高性价比教育版辐射粒子探测器MiniPIX EDU来咯!Advacam新品|Widepix 2(1)x10-MPX3探测器:双读出网口,170帧/sWidePIX光子计数X射线探测器-高探测效率、高分辨率工业相机XRnanotech这家初创公司 XRnanotech 由毕业于 Göttingen 大学的 Florian Döhring 博士创立,专注于研究纳米结构,开发和制造最具创新性的X射线光学器件。XRnanotech 制造的菲涅耳波带片分辨率可低至,凭借独特的 Ir-线倍增技术,可以获得精确到 5nm 的 X 射线束聚焦,这使得 XRnanotech 成为 X 射线透镜世界纪录保持者。北京众星联恒科技有限公司作为瑞士 XRnanotech 公司中国区授权代理商,为中国客户提供所有产品的售前咨询,销售及售后服务。我司始终致力于为广大科研用户提供专业的 EUV、X 射线产品及解决方案。如果您有任何问题,欢迎联系我们进行交流和探讨。免责申明此篇文章内容(含图片)均来源于网络。文章版权及观点归原作者所有,北京众星联恒科技有限公司发布及转载目的在于传递更多行业资讯与网络分享。若您认为本文存在侵权之处,请联系我们,我们会在第一时间处理。如有任何疑问,欢迎您随时与我们联系。

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2023.04.10

小龙虾这辈子也没想到自己对天文学有这么大的作用-基于龙虾眼的X射线天文学

掠入射X射线空间望远镜在天体物理学研究中至关重要,这些望远镜的工作能量通常在100 eV到10 keV之间。旋转对称的Wolter镜光学系统至今仍被广泛使用,它能够以大约1°的视场进行X射线成像,但这类系统的缺点是观测角度小,无法实时监测天空。解决这个问题的一个方法是使用龙虾眼光学系统的小型卫星(CubeSat),它可以确认观测目标的坐标或者监测宇宙中的瞬时辐射。龙虾眼透镜也是一种掠入射光学装置,主要优点是大视场,原则上可以达到全角度,并且有效地提高探测微弱信号的灵敏度。它使用一组与球面垂直排列的方形截面通道,以聚焦入射光,模仿了长体甲壳动物(如龙虾和小龙虾)的眼睛结构。光子可以从一个或多个通道壁反射并传播到球形成像表面,也可以直接通过通道壁,也可以被通道壁吸收。目前有两种常见的龙虾眼制造方式,一种是利用MCP技术(Angel型),但MCP是作为平板生产的,需要额外的处理来创建所需的曲率,这降低了透镜的成像质量。另一种是平面MTO技术(Schmidt型),把非常薄和精确定位的金属镀在玻璃或Si衬底上,不需要额外增加曲率但通道间距更大。由于金属对X射线的反射率非常低,除了掠入射时,大部分光子会被吸收。通常龙虾眼透镜需要非常高的深宽比。例如,由镍构成的透镜将有效聚焦6 keV的X射线光子,大约137:1的深宽比。RITE和ADVACAM的合作开发  VZLUSAT-12017年6月由捷克航空航天中心主导的2U立方星VZLUSAT-1发射,卫星载荷包含了一个微型X射线天文望远镜。光学系统是Schmidt型1D平面龙虾眼透镜,具有3°的视场,由捷克Rigaku Innovative Technologies Europe s.r.o.(RITE)公司提供。焦平面的成像探测器是带有300um Si传感器的Timepix探测器,能对3-60 keV的X射线成像,由捷克ADVACAM s.r.o.公司提供。由于这项技术从未在低地球轨道上使用过,因此选择了明亮的X射线辐射源—太阳,进行成像测试和技术演示。如果任务成功,更多的望远镜将会紧随其后,具有更大的光学系统,更高的灵敏度和更好的角分辨率。2017年9月VZLUSAT-1观测到了近10年来最强的日冕物质抛射事件—太阳耀斑X9.2。将X9.2事件前后3段时间进行对比,此事件引起了远离极地和SAA以及美洲中部上空的辐射强度增加,即使在事件发生几天后仍可观察到。此外,增加的辐射成分表明重带电粒子(质子)强度的增加。VZLUSAT-1自在轨以来,还为近地轨道的环境和辐射研究采集了大量有价值的数据。VZLUSAT-2由于VZLUSAT-1的成功,2022年1月3U立方星VZLUSAT-2发射。RITE和Advacam继续合作研发了光学望远镜系统,由分段2D龙虾眼透镜耦合到配备了2000um CdTe传感器的Timepix探测器。此望远镜旨在对来自天体和大气的高能瞬时辐射进行观测(地球伽玛闪或伽玛射线暴),能对5-500 keV的X射线或伽玛射线进行高分辨率和高灵敏度成像,并提供60°的大视场。目前,VZLUSAT-2已经运行了一年,收集了足够多的数据来绘制地球辐射地图,并且观测到多个宇宙瞬时辐射。值得一提的是,如此低成本的立方星可以提供和价值高达1亿欧元的卫星一样的辐射地图信息。由VZLUSAT-2收集到的数据绘制的地球辐射图相关阅读以创新为先导,聚焦EUV极紫外/X射线光学器件的研发- 捷克RITE纳米卫星 VZLUSAT-2 发射,ADVACAM小型探测器开始新的宇宙探险CERN Timepix3技术在3D粒子轨迹重建中的应用掌上光子计数X射线探测器MiniPIX    预约试用Rigaku Corporation 于 2008 年在捷克首都布拉格成立了 Rigaku Innovative Technologies Europe s.r.o. (下简称“RITE”),配有多个专业的 X 射线实验室,作为日本理学在欧洲的 X 射线光学镜片设计、开发和制造中心。 尽管理学在 2008 年才成立 RITE,但是 RITE 前身却在业内有着超过 50 年的发展历史。团队创始成员来自捷克科学院和捷克理工大学,参与了多项(原)捷克斯洛伐克空间探测项目,是目前捷克 X 射线光学领域的领先研究学者。凭借自身在 X 射线、极紫外光学领域多年的积累,除了承担母公司理学的研发 (R&D) 任务以外,RITE 秉承着开放合作的理念,也直接向全球的工业客户、实验室科研用户提供标准或定制型 EUV/X-RAY 光学镜片和高分辨 X 射线相机等。Advacam S.R.O.源至捷克技术大学实验及应用物理研究所,致力于在多学科交叉业务领域提供硅传感器制造、微电子封装、辐射成像相机和X射线成像解决方案。Advacam最核心的技术特点是其X射线探制器(应用Timepix芯片)、没有拼接缝隙(No Gap),因此在无损检测、生物医学、地质采矿、艺术及中子成像方面有极其突出的表现。Advacam同NASA(美国航空航天局)及ESA(欧洲航空航天局)保持很好的项目合作关系, 其产品及方案也应用于航空航天领域。北京众星联恒科技有限公司作为捷克Advacam及RITE公司中国区授权总代理商,为中国客户提供所有产品的售前咨询,销售及售后服务。我司始终致力于为广大科研用户提供专业的EUV、X射线产品及解决方案。如果您有任何问题,欢迎联系我们进行交流和探讨。参考文献:1. Sveda, L., et al. "Lobster eye: technology and imaging properties." EUV and X-Ray Optics: Synergy between Laboratory and Space. Vol. 7360. SPIE, 2009.2. Barbour, Samuel, and Daniel A. Erwin. "Comparison of focal properties of square-channel and meridional lobster-eye lenses." JOSA A 31.12 (2014): 2584-2592.3. Pina, L., et al. "Current developments and tests of small x-ray optical systems for space applications." EUV and X-ray Optics: Synergy between Laboratory and Space V. Vol. 10235. SPIE, 2017.4. Urban, Martin, et al. "VZLUSAT-1: Nanosatellite with miniature lobster eye X-ray telescope and qualification of the radiation shielding composite for space application." Acta Astronautica 140 (2017): 96-104.5. Baca, Tomas, et al. "Timepix in LEO orbit onboard the VZLUSAT-1 nanosatellite: 1-year of space radiation dosimetry measurements." Journal of Instrumentation 13.11 (2018): C11010.6. Granja, Carlos, et al. "Directional-Sensitive X-ray/Gamma-ray Imager on Board the VZLUSAT-2 CubeSat for Wide Field-of-View Observation of GRBs in Low Earth Orbit." Universe 8.4 (2022): 241.免责申明此篇文章内容(含图片)均来源于网络。文章版权及观点归原作者所有,北京众星联恒科技有限公司发布及转载目的在于传递更多行业资讯与网络分享。若您认为本文存在侵权之处,请联系我们,我们会在第一时间处理。如有任何疑问,欢迎您随时与我们联系。

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2023.04.10

订货即发,三日内送达:高品质13.5nm极紫外/EUV多层膜镜

用户您好,我们非常抱歉的通知您:您所订购的 13.5nm 极紫外/EUV 多层膜镜因如下原因,将延迟交货。出口审核中………俄乌战争…基底延期交付………镜片反射率测试在等同步辐射机时中………………客户您好,您刚订购的 13.5nm 极紫外/EUV多层膜镜,即将发货。 携手德国 optixfab 公司,我们针对中国市场联合推出 1 英寸的高性能 13.5nm 极紫外/EUV 多层膜镜片,并在中国办公室常备库存,以实现镜片的快速交付。让您不再苦苦等待镜片的交付,无法及时开展实验。常备镜片参数如下:参数EUV多层膜平面反射镜 AOI = 5 °EUV多层膜平面反射镜 AOI = 45 °EUV多层膜球面反射镜 AOI = 5 °反射率R>65% @13.5nmR>65% @13.5nmR>65% @13.5nm镀膜材料Mo/SiMo/SiMo/SiAOI5°45°5°Bandwidth (FWHM)appr. 500 pmappr. 950 pmappr. 500 pm基底fused silicafused silicafused silica尺寸25.4/12.7 ±0.1 mm25.4/12.7 ±0.1 mm25.4/12.7 ±0.1 mm厚度6.35 ±0.1 mm6.35 ±0.1 mm6.35 ±0.1 mm面形精度λ/20 @ 632.8 nmλ/20 @ 632.8 nmλ/20 @ 632.8 nm表面粗糙度σσσ曲率半径--500 mm 对于有需要的用户,我们还能提供反射率的实际测试服务。典型实测反射性能如下:除了标准的镜片以外,我们还可以根据您的实际需求定制不同基底面型和尺寸、反射中心波长、带宽的镜片。从基本作用机理来说 13.5nm 极紫外/EUV 多层膜镜是改变入射光的传输方向,同时由于 Mo/Si 多层膜的结构及布拉格衍射机理,它还是一个以 13.5nm 为中心的带通滤光片,带宽在 0.08~1nm 左右。所以我们接下来讲基本不同类似极紫外光源来介绍 13.5nm 极紫外/EUV多层膜镜的应用场景。1EUV光管基于微焦点 X 射线源改进使用的 Si L2,3在 13.5nm 的特征辐射,光谱连续紧凑,稳定,无碎屑污染EUV功率:30μW 2psr发光尺寸:可以低至 20μm 直径 由于 EUV 光管的上述特点,使得它非常适用于一些计量的应用场景。如上图所示,是一个全尺寸极紫外收集镜反射仪,从左往右依次是 EUV 光源,基于 Mo/Si 多层膜的极紫外施瓦茨谢尔德物镜,EUV 收集镜子,极紫外 CCD 相机。其中特制的施瓦茨谢尔德物镜可以改变出射光束张角,确保系统能测试不同尺寸收集镜的收集效率,聚焦光斑尺寸。2HHG/高次谐波极紫外光源飞秒激光与气体作用产生极紫外光通常需要搭载极紫外光谱仪以检测光谱的稳定性无碎屑污染高相干度功率约为~μW 量级光束由于高次谐波极紫外光源具有高相干性,且紧凑,造价相对较低的特点,使得在普通实验室开展相极紫外干衍射成像(CDI)成为可能,而不依赖大型的同步辐射和 FEL装置。如上图所示是使用高功率的飞秒激光与高压气体作用以产生极紫外光,所用的 GIPs 镜和滤光片是用于滤除激光,以得到极紫外光束。如上图所示的 M1,M2 既是 Mo/Si 多层膜镜,它们主要实现了两个功能:一是挑选 13.5nm 的谐波,二是将光束聚焦到数十微米于样品上,随后是遮挡直通光束的 beam stop,末端就是用于收集样品的相干衍射图样的 CCD 相机。通过计算恢复样品图像的相位,实现纳米级别的 3D 成像。3小型激光驱动等离子体(LPP)极紫外光源脉冲激光与液态 Sn 作用产生极紫外光亮度高达 140W/mm2*sr空间及能量稳定性好多通过多种碎屑技术,输出的极紫外光非常清洁可收集功率在 10mW 量级上述的特点使小型激光驱动等离子体(LPP)极紫外光源非常适合用于极紫外光刻掩膜版的缺陷检测。如上图是一个极紫外暗场反射显微装置,它主要用于检测 Mo/Si 多层膜掩膜版的相位和振幅缺陷。其中 deflection mirror 实现了对于入射 13.5nm 光的带通选取及方向偏折,另外由两块 Mo/Si 多层膜镜片组成的施瓦茨谢尔德镜头,起到了显微放大的作用。 北京众星联恒科技有限公司从 2013 年成立至今,一直专注于极紫外和 X 射线领域,始终致力于为广大科研用户提供先进的极紫外、X 射线核心部件、系统及解决方案。如果您有任何问题,欢迎联系我们进行交流和探讨。

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2023.03.19

CERN报道 | 使用 Minipix探测器开展物理教学倡议在西班牙获奖

Minipix将空间技术引入物理课堂小身材大作用捷克 ADVACAM 公司推出的 MiniPIX 光子计数型 X 射线探测器,虽然体积只有 U 盘大小,但却搭载了功能强大的来自 CERN 的 Timepix 芯片。它可以让学生在课堂中直观地感受先进空间技术,随时随地探索我们周围无处不在的无形的电离辐射世界。Minipix 将枯燥的物理现象变成了一款奇妙的游戏……Minipix 探测器可以通过USB很方便地连接到笔记本电脑,所以几乎可以在任何场地使用,比如高中物理课堂。(图片来源:CERN)自CERN 的 Medipix 合作框架成立以来,Medipix 和 Timepix 系列芯片已经证明了它们在从医学成像到天体物理学等应用和科研领域的重大价值—包括 NASA 今年的重返月球计划,配有 Minipix 探测器的的 Artemis I任务也已经发射升空。与此同时,这款极其紧凑和高精度粒子探测器正在渗透到一个更普通的环境中:中学教室。CERN 微电子专家、加泰罗尼亚的中学教师和巴塞罗那大学的研究人员联手促进 Minipix 探测器在西班牙中学的传播,而类似的举措也在其他国家蓬勃发展。该项目团队在学院间建立了使用 Minipix 探测器系统的共享交流网络,并准备了相关课堂活动,以帮助教师最大限度地发挥 Timepix 芯片的教育潜力。仅需一台 Minipix 探测器和一台笔记本电脑,就可以实时且安全地观察背景辐射。自然产生的不同粒子种类(α、β、γ 和宇宙μ介子)可以通过它们在探测器中留下的特征痕迹来区分。捷克 ADVACAM 公司同时推出了专为教学实验设计的 Minipix EDU。目前国内长期现货供应,有感兴趣的老师可以后台联系我们,提供免费试用。在向西班牙国家粒子、天体粒子和核物理中心汇报该项目的文件中介绍到。使用该设备进行实验可以帮助学生实现他们在物理技术、生物学、计算机科学和数学方面的教育目标,在西班牙毕尔巴鄂举行的 CPAN 2022 年会上,CPAN 评委小组授予了该项目 Outreach Award。评审团对该项目的独创性和 Minipix 探测器的教学潜力表示赞赏,并强调了团队为使实验适应有特殊教育需求的学生所做的努力。该奖项除了提供进一步的财政支持外,还支持在整个欧洲推广该项目,展示了 CERN 等机构在改善学校物理教学方面可以发挥的重要作用。 相   关   阅   读 纳米卫星 VZLUSAT-2 发射,ADVACAM小型探测器开始新的宇宙探险最新到货—超高性价比教育版辐射粒子探测器MiniPIX EDU来咯!CERN Timepix3技术在3D粒子轨迹重建中的应用您需要一个中间有洞的成像探测器吗?光子计数、像素化X射线探测器-Widepix在成像、谱学等领域的应用捷克ADVACAMAdvacam S.R.O.源至捷克技术大学实验及应用物理研究所,致力在多学科交叉业务领域提供硅传感器制造、微电子封装、辐射成像相机和X射线成像解决方案。Advacam最核心的技术特点是其X射线探制器(应用CERN Timepix、Medipix芯片),没有拼接缝隙(No Gap),因此在无损检测、生物医学、地质采矿、空间探测、艺术品鉴定及中子成像方面有极其突出的表现。Advacam与NASA(美国航空航天局)及ESA(欧洲航空航天局)保持长期良好的项目合作关系。2021年,spin off子公司Advascope专为电子显微镜EM应用提供定制化粒子探测系统。北京众星联恒科技有限公司作为捷克Advacam公司中国区的总代理,也在积极推广Timex / Medipix芯片技术,并探索和推广光子计数X射线探测技术在中国市场的应用,目前已有众多客户将MiniPIX、AdvaPIX和WidePIX成功应用于空间辐射探测、X射线小角散射、X射线光谱学、X射线应力分析和X射线能谱成像等领域。同时我们也有数台MiniPIX样机,及WidePIX 1*5 MX3 CdTe的样机,我们也非常期待对我们探测器感兴趣或基于探测器应用有新的idea的老师联系我们,我们可以一起尝试做更多的事情。

应用实例

2022.12.26

非扫描台式X射线吸收精细结构谱仪,加速非晶材料结构及其演化过程探索的步伐

自 1895 年伦琴发现 X 射线以来,基于 X 射线衍射技术等多种材料结构表征方法应运而生,并逐渐发展成为现代材料科学领域研究重要的实验工具。然而,在长程有序的晶体结构研究领域取得了辉煌成就的 X 射线衍射技术,对于非晶材料结构的探索却表现出无能为力。X 射线吸收精细结构谱(XAFS)作为一种材料局域结构解析的先进表征技术,利用 X 射线与结构原子相互作用时系统量子力学状态的描述,能够在短程结构范围内提供相较于 X 射线晶体衍射更加精确的原子结构配位信息。在传统透射式 X 射线吸收光路几何的设计中,考虑到系统能量分辨率和信噪比要求,必须采用具有高亮度、大范围连续波长可调、高偏振性及小发散角特点的 X 射线光源,受限于实验室 X 射线光管的通量密度和源尺寸,X 射线吸收精细结构谱表征难以在普通实验室开展,只能借助同步辐射光源。对此,HP Spectroscopy 公司经过十余年的光谱仪系统设计与改进,搭建了基于非扫描式 von Hamos 几何结构的台式 X 射线吸收精细结构谱仪,该谱仪采用高分辨、高反射率的 HAPG 柱面弯晶作为色散元件,能够提供 10-100 倍于传统分析晶体的光通量增益,一次摄谱能量带宽可达 1000 eV,加速了非晶材料结构及其演化过程探索的步伐,同时也开启了非扫描台式 X 射线吸收精细结构谱仪商用化的新纪元。hiXAS—非扫描台式X射线吸收精细结构谱仪非扫描台式 X 射线吸收精细结构谱仪性能优势1. 小光源尺寸实现高能量分辨所有实验室 X 射线光谱仪能量分辨率均受限于 X 射线光源的尺寸。传统的 X 射线光谱仪设计,为了获得高的光通量值,光源必须采用高功率的 X 射线光管,其产生的大尺寸的X 射线源极大的限制了光谱的分辨能力。微焦点 X 射线源则大为不同,无狭缝的光源设计,得益于阴极发射的电子被聚焦于阳极靶材的一点,能够在微米级的光源上获得非常高的亮度,实现光子的利用率最大化和光谱的分辨能力最优化。2. 柱面 HAPG 弯晶代替传统平晶实现光子利用率的最大化传统透射式几何的 X 射线吸收谱仪光路受限于分析晶体反射率和分辨率的矛盾,必须通过提高光源的电子束功率来增强光通量值。对于 HAPG 晶体而言,其特点在于能够在一定曲率面型的基底上形成理想的层状石墨晶体,在保证晶体高分辨率的同时,能够提供 10-100 倍于传统分析晶体的光通量增益,真正实现谱仪系统光子利用率的最大化。3. 大靶面光子计数阵列探测器,一次摄谱获得高能量带宽的光谱图归功于高亮度的微焦点 X 射线源、聚焦射线的柱面 HAPG 晶体以及大面阵的 HPC 探测器,高质量的 X 射线光谱能够在短时间内获得,并且根据 HAPG 晶体的几何尺寸设计,一次摄谱可获得 300-1000 eV能量带宽的光谱数据,在一定程度上满足了原位时间分辨的实验需求。 非晶材料结构及其演化过程的解析XAFS 对材料结构的研究主要集中于负载或非负载析出相,因为它代表了活性负载非晶材料的典型。而这类材料结构的长程无序,短程有序特性,使得 XAFS 成为描述吸收原子局域结构唯一的表征方法。图1显示了 Co2+ 负载 COFs 材料的 EXAFS 结果,傅里叶变换第一壳层拟合位于1.6 Å,代表 Co-N 配位键,更长距离未观测到 Co-Co 键的拟合峰,表明 Co2+ 在 COFs 材料中形成高度分散的 Co-联吡啶位点,它具有高局域结构的有序性和弱的长程有序性。 (a) Macro-TpBy-Co 合成示意图;(b) Macro-TpBy-Co 中Co K 边 XANES 谱图,Co 和 Co3O4 为参照标准样品;(c) Co K 边 R 空间傅里叶变换 EXAFS 谱图。[J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 6623−6630]XAFS 光谱的变化是非晶材料结构演化的最有力证据,是 XRD 和 XPS 的完美补充。XPS 只能给出材料极表面的结构信息,XAFS 能够给出材料内部结构的平均统计描述,是非晶材料反应过程结构演化不可或缺的表征手段,如下图所示。(a) La2Ni0.8Cu0.2O4 和  (b)  La1.8Ba0.2Ni0.9Cu0.1O4  在 DRM 反应前和 770 ℃冷却、DRM 反应后  30 min 及 90 min  Ni K 边 XANES 谱图,La2NiO4 和 Ni 为参照标准样品。[ACS Catal. 2021, 11, 43−59] 相关阅读利用实验室XANES改进电解催化剂使用实验室XANES优化合成气转化催化剂众星联恒与德国HP Spectroscopy正式签署独家代理协议“足不出户,走进XAFS” proXAS高分辨实验室桌面NEXAFS谱仪助力材料化学结构表征分析太强了!看最新非扫描式桌面XAFS谱仪在催化领域出神入化的应用免责声明此篇文章内容(含图片)部分来源于网络。文章引用部分版权及观点归原作者所有,北京众星联恒科技有限公司发布及转载目的在于传递更多行业资讯与网络分享。若您认为本文存在侵权之处,请联系我们,我们会在第一时间处理。如有任何疑问,欢迎您随时与我们联系。

参数原理

2022.12.19

紧凑型高亮极紫外光源介绍及应用

近 50 年来半导体工业的发展和增长始终遵循摩尔定律,可以说微型芯片中晶体管尺寸的不断缩小是由光刻技术的发展推动的。根据瑞利衍射的分辨率极限,与降低生产工艺参数 k 和提高数值孔径(NA)相比,缩短曝光波长(λ)是获得更小的光刻图特征的最容易的方法。从汞灯的 G 线辐射(436nm)到激光等离子体产生的 13.5nm 波长的 EUV 辐射,曝光波长已经经过了五次迭代。目前荷兰已经推出的使用大规模生产的,第五代最新的 EUV 光刻机- NXE3600D,它可以支持 5 nm 和 3nm 逻辑节点和前沿 DRAM 节点的极紫外大规模生产。其使用了激光驱动锡基 EUV 等离子体源(IF点,250W),最大可曝光 300 毫米晶圆,最大曝光场尺寸为 26 毫米 x 33毫米。它配备了数值孔径(NA)为 0.33 的反射投影光学器件。每小时曝光晶圆数量在 160 片以上。图1极紫外光刻机结构示意图目前台积电和三星都从 ASML 订单数台光刻机,同时三星公司通过对比单次 EUV 曝光和 DUV 浸没式多次曝光发现,前者在成像质量、设计难度、良率和成本各方面均优于后者,这也标志着先进半导体制程正式进入 EUVL 时代。近期 ASML 透露有计划投资 70 亿在台湾新北修建厂区以扩大产能。极紫外光刻机被广泛、大批量用于批量芯片生产,对于极紫外计量设备的需求应运而生。如用于测量极紫外光刻机中所大量使用的极紫外多层膜反射镜反射率测量的极紫外反射率测量仪,用于极紫外光刻掩膜版缺陷检测的计量设备等。此类设备所搭载的极紫外光源,不要需要像光刻机中那么大功率的极紫外光源,反而小型化、紧凑型、高亮度的激光驱动等离子体极紫外光源是比较理想的选择。下面我们就着重介绍一下荷兰 ISTEQ 公司生产的紧凑型的激光驱动等离子体极紫外光源-TEUS 及其重要应用。激光驱动等离子体极紫外光源-TEUS荷兰 ISTEQ 公司是采用高重频、高能量的纳秒激光打高速转动中的液态 Sn/In 合金,来产生高亮、洁净的极紫外光,目前其得到的13.5nm±1%带宽内的能量约为2-8W@2π,光源亮度约为 80-280 W/mm2 sr。ISTEQ 生产的 TEUS光源靶室结构示意图快速转动液态靶材设计及传统碎屑抑制技术—获得洁净极紫外光源的终极方案强激光与金属靶材的相互作用将会产生包括大颗粒、离子等多种碎屑污染物。当 Sn 等碎屑污染物在后端光路沉积的有效厚度达到 ~1.5nm 时,对 13.5nm 的 EUV 光的吸收率就已经高达 10%。因而,在光源、光路以及长期维护过程中,采取多种手段抑制碎屑的产生、沉积以及消除已沉积的污染物,对于科研以及大规模工业化生产中保持效率与稳定性尤为重要。高速转动靶材的优势高速旋转液态靶,保证 EUV 稳定输出的同时,使大颗粒污染物因惯性作用难以进入激光/ EUV 光路;激光调制降低产生的离子碎屑的能量;磁场偏离离子碎屑;对冲气流与 CNT 滤膜提供全方位保护。(1)高速旋转液态靶重定向微滴碎片使其远离输入(激光)和输出(EUV)窗口(2)200HZ 更高的装转速下的微滴抑制效果更明显(3) 高速的转动使得每发激光都打在新的靶材上保证的 EUV 脉冲的能量稳定性(4) 选取微滴碎屑的最小的极紫外出口方向上图展示了三个极紫外出口位置的微滴碎屑分部,可以TEUS-S100出口位置的微滴碎屑已优化到最小。传统碎屑(等离子体、蒸发碎屑)抑制技术 对冲气流——使 Sn/In 蒸汽减速 磁场——偏转带电粒子激光脉冲轮廓优化——减小最大的离子能量以保证磁场偏转离子的有效性碳纳米管(CNT)薄膜——保证极紫外高透的同时阻挡各类碎屑主要参数激光平均功率100W200W400W最大脉冲频率25kHZ70kHZ50kHZ135kHZ100kHZ200kHZ等离子体尺寸μ m *≤60≤40≤60≤40≤60≤45可收集的EUV光源立体(S/M)0.05sr/0.15sr(13.5 nm ± 1%) 辐射转换效率   2π· sr2%1.6%2%1.6%2%1.6%经过碎片抑制系统后进入镜片收集立体角内的光通量@ 带宽 (13.5nm ± 1%)(S/M)11mW9mW22mW18mW44mW40mW经过碎片抑制系统后的光谱亮度 @ 带宽 (13.5nm ± 1%) W/mm2·sr≥80≥140≥160≥280≥310500) W/mm等离子体稳定性**3% RMS* : 定义为等离子强度分部1/e2的直径** : 取决于激光稳定性,60发脉冲与脉冲之间的稳定性系统寿命和维护要求激光平均功率100W200W400W在不间断运行模式下,不使用特殊的膜滤光片,收集镜寿命(性能退化10%时)842在不间断运行模式下,使用特殊的膜滤光片,收集镜寿命(性能退化10%时)1894维护周期(*天/*月)1天/4个月2天/3个月1天/1个月不间断运行模式的正常运行时间*4个月3个月1个月* : 每关闭EUV光束5分钟,更换滤光片目前已有多台 TEUS 系统已交付客户,一些还正在生产中。主要应用极紫外光刻空白掩膜版缺陷检测(AMI)相较于 193nm 的 DUV 光刻机不同,极紫外光刻是使用的反射式光路,因为大多数材料对于 13.5nm 光都有较强的吸收。所以 Mo/Si 多层膜及其变种被大量的使用。掩模是光刻成像系统的重要组成部分。随着芯片制造技术节点的降低,EUV 掩模的结构越来越复杂,对成像质量的影响也逐渐增大。EUV 掩模主要由基底、吸收层与 Mo/Si 多层膜组成。基底对整个 EUV 掩模起支撑作用。EUV 掩模缺陷,尤其是多层膜缺陷,会导致掩模成像质量下降,是影响 EUV 光刻良率的重要问题之一。极紫外掩膜版结构示意图由于非工作波长检测设备在空间分辨和检测的深度的不足,使得工作波长的掩膜显得非常有必要。目前日本 L 公司已经推出了商业化的工作波长空白掩模检测设备 ABI。如下图6所示,ABI 设备主要包含 EUV 光源,由两个椭球面镜和一个施瓦茨镜子显微照明系统,用于成像的 Schwarzschild 光学镜头,可切换平面和凹球面反射镜及对极紫外 CCD 相机。ABI 设备可在检测模式与复检模式两种模式下运行。工作波长空白掩模检测设备光路结构 在检测模式下,高放大率复检光学元件部分中的凹球面反射镜不参与成像,EUV 光被椭球面镜收集和反射然后被折叠镜、单色并反射照射到空白掩模上,空白掩模的反射光通过被 Schwarzschild 光学镜头的内 NA 和外 NA(内NA为0.1,外NA为0.27)限制的区域由 CCD 接收。检测模式下成像放大率为26倍。在复检模式下,若采用暗场成像,则调整可伸缩的平面镜使得光线经凹球面反射镜放大,最终以1200倍(26×46.15)放大率成像得到缺陷位置的高分辨率图像,可获取更精确的缺陷位置与尺寸信息,若采用明场成像,则需另外调整掩模上方的折叠镜使得照射在掩模上的光中心主入射角为 6°,以获取能反映更多缺陷反射信息的 1200 倍放大的明场图像。目前 ABI 已能 100% 检测出高度大于 1 nm,宽度大于 33 nm 的缺陷,已可满足 16 nm hp(half-pitch)节点要求。同时 TEUS 还可以用于材料科学、晶圆检测和极紫外扫描光刻工艺链中的极紫外光学器件检测、图形化掩膜检测和掩膜空间像检测等。结论紧凑型激光驱动等离子体极紫外光源-TEUS 由于其高度高、洁净、能量抖动小等特点适合大规模生产中基于 EUV 显微的掩模版检测等需要高亮度 EUV 光源的应用场景,或者小规模光刻生产与实验等应用方向。同时经过数台 TEUS 的交付,已经验证该光源的性能及稳定性。ISTEQ荷兰 ISTEQ 坐落于埃因霍温的高科技园区,在开发和制造各种类型的尖端产品方面拥有广泛的专业技术与丰富的经验。ISTEQ 致力于为各种工业应用尤其是半导体、材料分析和光谱学应用开发广泛的现成解决方案,公司产品包括:激光驱动等离子体白光光源,DPP/LPP EUV光源、用于 X-ray/EUV/VUV 波段的定制化光谱仪及等离子体诊断设备。北京众星联恒科技有限公司作为荷兰 ISTEQ 公司 TEUS 极紫外光源在中国区的授权总代理商,为中国客户提供所有产品的售前咨询,销售及售后服务。我司始终致力于为广大科研用户提供专业的 EUV、X 射线产品及解决方案。如果您有任何问题,欢迎联系我们进行交流和探讨。相关阅读极紫外HHG光源及光谱仪极紫外Mo/Si多层膜镜片极紫外椭球复制镜等极紫外CCD相机参考文献:1. 激光与光电子学进展, 2022, 59(9):0922022, 网络出版: 2022-05-102. Myers, D. W., Fomenkov, I. V, Hansson, B. A. M., Klene, B. C. & Brandt, D. C. EUV source system development update: advancing along the path to HVM. Emerg. Lithogr. Technol. IX 5751 , 248–259 (2005). https://doi.org/10.1117/ 12.601052 .3.  Stamm, U. et al. EUV source power and lifetime: the most critical issues for EUV lithography. Emerg. Lithogr. Technol. VIII 5374 , 133–144 (2004). https://doi.org/ 10.1117/12.535410 .4. Yoshioka, M. Xenon DPP source technologies for EUVL exposure tools.Altern. Lithogr. Technol. 7271 , 727109 (2009). https://doi.org/10.1117/12.814100 .5. Yam ane T, Amano T, Takagi N, et al. Advances in the detection capability on actinic blank inspection[J]. Proceedings of SPIE, 9776, 97761G(2016).6.Miyai H, Suzuki T, Takehisa K, et al. The capability of high magnification review function for EUV actinic blank inspection tool[J]. Proceedings of SPIE, 8701, 870118(2013).7.  Kamo T, Takai K, Iida N, et al. Evaluation of etched multilayer mask for 0.33 NA EUVL extension[C](2016).免责声明此篇文章内容(含图片)部分来源于网络。文章引用部分版权及观点归原作者所有,北京众星联恒科技有限公司发布及转载目的在于传递更多行业资讯与网络分享。若您认为本文存在侵权之处,请联系我们,我们会在第一时间处理。如有任何疑问,欢迎您随时与我们联系。

新品

2022.12.12

实验室X射线相衬成像技术—核心调制和探测器件技术分析(下)

上篇我们谈到了使用毛细管调制来提高光源利用率以及采用单光栅/掩模法来降低系统复杂度的两种思路,下面我们来谈谈关于光栅/微结构技术指标权衡、高能大视场器件选择的其他思路。 2.1 大视场光栅/微结构—成本vs指标接下来,回到光栅法相衬的光栅问题。我们都知道探测器前的分析光栅的透过率对可见度的影响是非常大的。如果光栅对 X 射线的截止能力不足,那么会极大的增加探测器的噪声,从而淹没相衬的信号。以边缘照明光路为例,在以下实验中,作者分析了不同的透过率对边缘增强效果的影响。可以看到:10%左右的透过率才能保证对相衬的探测效果:不同厚度金箔的X射线能量透过率 透过率对边缘增强效果的影响但是目前,对于2-3μm 的小周期光栅,受到工艺的制约,其深宽比很难做的很高(典型的技术指标如下所示):周期:3±0.1μm;占空比:0.5±0.05;光栅面积:50mm x 50mm;光栅厚度:25-29μm这使得几十keV水平的应用很难开展。而且,对于 2μm 以下的周期,必须用到电子束光刻来制作掩模版,这也大大增加了成本。但如果能将周期妥协到 10μm 以上,那么获得 25 倍以上的深宽比还是可以实现的。高深宽比和大视场光栅相关阅读:当LIGA技术与光栅法X射线相衬成像相遇如此轻松!30分钟快速搭建X射线相衬、暗场成像光栅装置以上是我们为客户定制的一套光栅,通过拼接和多次曝光,G2 光栅的尺寸可以达到 400mm*80mm,可以满足大视场成像的需求。同时 G2 的厚度在 250μm 以上,完全满足有效射束能量在 40keV,即约 70KV 管电压的应用场景。 2.2 二维光栅/微结构—成本vs指标不同厚度金箔的 X 射线能量透过率 结合实际应用场景,选择合适的技术路线和技术参数,将微结构尺度控制在15-30μm 范围,深宽比甚至可以达到30;那么无论是从技术实行难度还是成本方面,都是非常有意义的。这些能力也完全能够支撑边缘照明技术路线的微结构制作。可以看到,400μm 的厚度,完全可以支撑 60-80keV 的高能应用。高纵横比针孔目前我司有备有大量针孔现货与试用样品,欢迎感兴趣的老师联系我们。 3.1 高能大视场相衬的技术路线和器件简析光栅法相衬成像基于光栅法的相衬成像,目前的另一个痛点是适用于100keV 水平的高能高纵横比光栅难以获得。一种思路是将光栅翻转 90 度,使栅线和光轴同轴,通过栅线的长度来吸收高能 X 射线:但这种方式牺牲了一维方向上的视场。既然光栅这条路不好走,那么我们可能需要转换思路。对于光源来说,100KV 以上的微焦点光源是可以获得的,但是其光通量必然较低。在高投影放大倍数的情况下,落到每一个像素的光子数极其有限。显然,如果要用同轴法来实现高能的宽视场相衬成像,对探测器的要求有:小像素、低串扰以保证高空间分辨、高能高灵敏响应以保证实验效率、视场大小则制约样品尺寸。而目前,加拿大滑铁卢大学研发了一款 8μm 像素的直接探测型 a-Se CMOS 探测器,并由加拿大 KA Imaging 公司成功商业化,非常适用于高能相衬场景:8μm 像素的直接探测型4K芯片 a-Se CMOS 探测器 BrillianSe™BrillianSe™探测器介绍:跨向理想X射线探测器的一小步-高分辨、非晶硒X射线探测器及其应用APS 线站上进行分辨率测试的装置照片及测试结果:APS Beamline 1-BM;21keV, 250ms, 100帧平均;JIMA RT RC-05分辨率测试卡可以看到:无论是 8μm 的高分辨线对卡,还是 15-30μm 的低分辨卡,强度调制都非常明显。说明 BrillianSe™ 的空间分辨能力非常优秀。接下来通过刀边成像,提取线分布函数:146pixels x 274-pixels ROI可以看到:其半高全宽为 9.7μm,仅为像素尺寸的1.1倍。而同样是 9μm 像素的间接探测 CCD 相机参数:其点扩散(FWHM = 27μm),一般是像素尺寸的 3 倍。所以,这个数据再次说明,直接探测型 a-Se CMOS 探测器的空间分辨能力是非常优越的。同时,这款探测器是直接探测,具有天然的灵敏度优势,其采用100μm 厚的 a-Se 传感器,高能响应可以覆盖100keV。所以,该款探测器为高能宽视场同轴相衬成像的实现提供了可能。a-Se CMOS 探测器 BrillianSe™ 测试结果:陶瓷封装的内部 IC 直径为 24μm 的金属线直径为 8μm 的软排线References6. Pil-Ali, Abdollah, et al. "Direct Conversion X-ray Detector with Micron-Scale Pixel Pitch for Edge-Illumination and Propagation-Based X-ray Phase-Contrast Imaging." Sensors 22.15 (2022): 5890.7.Li, Xinbin, et al. "A preclinical large-field-of-view x-ray multi-contrast lung imaging prototype." Medical Imaging 2020: Physics of Medical Imaging. Vol. 11312. SPIE, 2020.8. Thüring, Thomas, et al. "X-ray phase-contrast imaging at 100 keV on a conventional source." Scientific reports 4.1 (2014): 1-4.9. Scott, Christopher C., et al. "High-energy micrometre-scale pixel direct conversion X-ray detector." Journal of Synchrotron Radiation 28.4 (2021): 1081-1089.北京众星联恒科技有限公司作为捷克 Advacam、德国Microworks、加拿大KA Imaging、美国XOS(光学组件)公司中国区授权总代理商,为中国客户提供所有产品的售前咨询,销售及售后服务。我司始终致力于为广大科研用户提供专业的 EUV、X 射线产品及解决方案。我司目前备有不同类型的光子计数型X射线探测器以及 X 射线针孔现货,并开放试用,欢迎感兴趣的老师联系我们!免责声明此篇文章内容(含图片)部分来源于网络。文章引用部分版权及观点归原作者所有,北京众星联恒科技有限公司发布及转载目的在于传递更多行业资讯与网络分享。若您认为本文存在侵权之处,请联系我们,我们会在第一时间处理。如有任何疑问,欢迎您随时与我们联系。

应用实例

2022.11.29

“‘动’析显微新世界”|2022年全国电子显微学学术年会即将在莞召开!

2022年是中国电子显微镜学会成立四十二周年,《电子显微学报》创刊四十周年。在老一辈科学家引领下,中国电子显微学事业蓬勃发展至今;中青年学者赓续中国电子显微学的优良传统,瞄准国际前沿科学问题和国家重大战略需求,不断为我国卡脖子难题的攻克贡献中国电子显微学者不可或缺的重要力量。2022年全国电子显微学学术年会将于11月25 - 29日(25日报到,29日离会)在东莞市会展国际大酒店召开。此次众星将在大会上带来我们在 EM 领域的定制化探测器及解决方案,我们诚挚地邀请各位专家学者莅临大会和我司展位交流洽谈,期待与您不见不散!1. 会议日期和地点2022 年 11 月 25-29 日,东莞会展国际大酒店:11月25日下午14:00-22:00 :酒店大厅报到。11月26-28日 全天学术会议。11月29日 离会。2. 会议主题 会议学术交流内容包括球差透射电子显微学及应用、原位显微学技术(包括力学、物理、化学、生物等)及应用、高分辨扫描电子显微学、微束分析、扫描探针显微学(包括STM、AFM等)、低温电子显微学和激光共聚焦显微学等。会场议题:1. 显微学理论、技术与仪器发展;2. 原位电子显微学表征;3. 功能材料的微结构表征;4. 结构材料及缺陷、界面、表面,相变与扩散;5. 先进显微分析技术在工业材料中的应用;6. 扫描探针显微学(STM/AFM等);7. 扫描电子显微学(含EBSD);8. 聚焦离子束(FIB)在材料科学中的应用;9. 低温电子显微学表征;10. 生物显微学研究;11. 生物医学和生物电镜技术;12. 中国电子显微镜运行管理开放共享实验平台经验交流。

企业动态

2022.11.24

实验室X射线相衬成像技术—核心调制和探测器件技术分析(上)

X 射线相衬成像技术通过探测 X 射线穿过物体后相位的改变来对物体成像。与传统的 X 射线吸收成像相比,X 射线相位衬度成像能够为轻元素样品提供更高的衬度,克服了传统吸收成像无法对弱吸收物体成像的缺点,特别适合用于对软组织和轻元素构成的样品进行成像,因而在医学、无损检测和材料学方面有很高的应用价值。目前主要存在 5 类相衬成像方式,他们大部分对光源的相干性要求极高,只能在同步辐射光源或者借助微焦点X射线源实现。而本期文章将以 X 射线光束调制部件和探测器件为切入点,介绍一些提高实验室 X 射线相衬成像效果的技术思路。5种主流X射线相衬成像方法概览CI:晶体干涉仪法将相位信息直接转化为光强信息PBI:基于自由传播的同轴法获得的光强图像含有物体相位信息的二阶导ABI:基于晶体的衍射增强法将相位信息的折射角转化为光强变化GI:光栅法将相位信息的折射角转化为光强变化 CBI:编码光阑边缘照明法code-based(编码光阑成像)不同 X 射线相衬成像法的配置要求成像方法光学组件配置对光源的要求晶体干涉法晶体单色器高度平行的同步辐射单色光晶体衍射增强法晶体单色器高度平行的同步辐射单色光光栅泰伯干涉法高深宽比光栅传统的X光管复色光自由空间传播/同轴法——高空间相干的微焦点光束编码光阑边缘照明法中等深宽比的一维/二维微结构中等空间相干的小焦点光束以上可以看出,在这五种方法中,晶体干涉和晶体衍射增强法都需要用到同步辐射光,大大制约了推广应用。而光栅泰伯干涉法、同轴法、编码光阑边缘照明法这三种方法对光源的要求相对不高,是主流的实验室方法。但是在实际的实现过程中,仍然存在很多挑战。结合目前我们对 X 射线光束调制部件和探测器件的认知,本文将从以下三个方面介绍一些提升实验室 X 射线相衬成像效果的具体策略:提升光源的有效利用率和降低系统复杂度的思路大面积、中/高深宽比微结构的成本和技术指标权衡60-100keV级高能大视场相衬的技术路线和器件选择1.1 光源利用率提升思路—毛细管调制众所周知,单位面积的光强和系统距离成反比,所以从系统设计层面来看,提升光的利用率最简单有效的方法就是缩短系统距离。但是很多时候,由于光栅、像素尺寸、探测器的结构等硬件因素的制约,缩短系统距离可能是无法实现的。而利用光学组件将光源的发散光束进行聚焦或者准直,可以有效的提升光通量密度。实验条件:· 源尺寸:300μm· 管电压/电流:40KV/60mA· 毛细管输出直径:5mm· 像元尺寸:6.5μm x 6.5μm· 曝光时间:1s在以上实验中,将准直型多毛细管用于对源尺寸为300μm的 X 光管发散光束进行收集,以减小成像视场为代价,获得了显著的光强增益。使用/不使用毛细管透镜时得到的鱼肠(红色)、鱼眼(绿色)和鱼鳔(蓝色)· 吸收像(b&e、h&k、n&q)· 相位像(c&f、 i&l、 o&r)· 暗场像(d&g、j&m、p&s)上面一排的数据(b、c、d、h、i、j、n、o、p)都是使用了毛细管采集到的图像,而下面一排则没有使用毛细管。可以看到:因为使用了毛细管,光通量密度提升了 4 倍,所以信噪比有了明显提升,同样是 1s 的曝光时间,图像的质量明显要更好。而且,使用了毛细管后,只是提升了局部的通量密度,并不会增加整个样品的辐射剂量,为“局部精扫”提供了一个可行的思路。实验条件:· 源尺寸:150μm· 管电压/电流:30-42KV· 曝光条件:1.6-96mAs· 像元尺寸:22μm x 22μm·毛细管输出焦斑:150μm/340μm· 网格周期:127μm此实验中,多毛细管被用于边缘照明光路,采用两种规格输出焦斑的毛细管进行聚焦(一种是),用金属网格作为角度检波器。虽然毛细管聚焦后,虚焦点尺寸并没有实质性的缩小,但是大大降低了光束的发散角,提升了光通量密度。一根尼龙在有无毛细管的条件下的实测相衬像对比无毛细管的相衬像(左)  有毛细管的相衬像(中)  有毛细管的相衬像(右)可以看到:在使用了毛细管后,边缘增强因子确实有明显提升,而图像噪声也明显下降;如果用边缘增强和噪声的比值来量化成像效果,那么有 100% 的提升。 1.2 系统复杂度降低思路—单光栅/掩模法相衬传统的多光栅方案存在以下三种问题:1. 需要多步Phase stepping;2. 实验时间、剂量的增加;3. 双/三光栅光路的复杂度和稳定性。为此,有研究人员论证了单光栅边缘照明的可行性:1D 单光栅法光路示意图 小角近似:d=α*L吸收像:相位梯度像: 以上研究中发现:只要配置合适的光栅和探测器,是可以采用单光栅来实现相衬成像的。经过推导,获得了吸收像和相衬像的公式。但是,上述理论成立的一个重要前提就是:光斑的移动对应的“探测器探测到的光强变化”是线性的,这要求探测器的像素点扩散需要很小,而目前来说,只有光子计数型探测器能获得 1 个像素水平的点扩散。下面是使用 1D 单光栅法采集的大黄蜂和鼠腿的图像: (a)大黄蜂头部骨干的吸收和(b)相位梯度图像(c)老鼠腿的吸收和(d)相位梯度图像所有图像都是在 35keV 钨光谱上拍摄的。可以看到:吸收像和相衬像可以获得互补的成像信息,单光栅法是完全可行的。对于目前市面上绝大部分适用于 1D 单光栅法的光子计数型探测器来说都会遇到一个问题就是:在进行拼接时,由于芯片 ASIC 和读出电路之间的 wire-bonding 的存在,导致了不可避免的探测死区:而捷克 Advacam 公司和捷克理工大学的研究人员巧妙的将 “两侧 wire-bonding” 改为了一侧 bonding,并采用类似“叠瓦片”的方式,实现了一种无探测死区的拼接方式,为大视场无死区成像提供一种思路:更多阅读:捷克 Advacam 公司 无缝拼接技术 光子计数 X 射线探测器Timepix3 |易于集成的多功能直接探测电子探测器掌上光子计数X射线探测器MiniPIX 预约试用您需要一个中间有洞的成像探测器吗?WidePIX光子计数X射线探测器-高探测效率、高分辨率工业相机全球首款真正的光谱成像探测器拼接后的探测器 Sensor 面实拍从人面镜像可以看到:拼接缝已经肉眼不可见灯泡(左)和百合花(右)的成像图像(实验条件:焦点尺寸:50μm;管电压/电流:70KV/500μA;曝光时间:180s;放大倍率:~1)可以看到无缝拼接技术解决了传统光子计数型探测器成像信息缺失的问题,同时,对于低吸收的百合花等软组织材料,也可以提供非常好的衬度。下期预告: 关于光栅/微结构技术指标权衡、高能大视场器件选择的其他思路。 References 张催. Diss. 2018.Tao, Siwei, et al. "Grating-Based X-Ray Phase Contrast Imaging With a Polycapillary Semilens." IEEE Photonics Technology Letters 34.20 (2022): 1104-1107.Pyakurel, Uttam, et al. "Phase and dark‐field imaging with mesh‐based structured illumination and polycapillary optics." Medical Physics 48.11 (2021): 6642-6657.Krejci, F., Jan Jakubek, and Martin Kroupa. "Single grating method for low dose 1-D and 2-D phase contrast X-ray imaging." Journal of Instrumentation 6.01 (2011): C01073.Jakubek, J. "Large area pixel detector WidePIX with full area sensitivity composed of 100." Timepix assemblies with edgeless sensors (2014).北京众星联恒科技有限公司作为美国XOS(光学组件)、捷克 Advacam、德国Microworks、加拿大KA Imaging公司中国区授权总代理商,为中国客户提供所有产品的售前咨询,销售及售后服务。我司始终致力于为广大科研用户提供专业的 EUV、X 射线产品及解决方案。我司目前备有不同类型的光子计数型X射线探测器以及 X 射线针孔现货,并开放试用,欢迎感兴趣的老师联系我们!免责声明此篇公众号文章内容(含图片)部分来源于网络。文章引用部分版权及观点归原作者所有,北京众星联恒科技有限公司发布及转载目的在于传递更多行业资讯与网络分享。若您认为本文存在侵权之处,请联系我们,我们会在第一时间处理。如有任何疑问,欢迎您随时与我们联系。

应用实例

2022.11.24

低至亚微米分辨!高分辨、高灵敏度X射线CCD/sCMOS相机

根据 X 射线能量转换为相应电荷的方式不同,X 射线相机可以分为间接和直接探测两类。目前基于光子计数的像素化 X 射线直接探测器, 得益于其高探测效率、零噪声、高帧率、能量窗口筛选能力,低点扩散等特点,使得其在 X 射线衍射,散射,关联光谱等弱光或有时间分辨要求的应用得到广泛的应用,在 X 射线能谱成像领域带来了质的飞跃,目前商业化的医用能谱 CT 已经面世。此项技术的发展充分践行科学技术造福人类的终极目的,从基础研究及应用,到科学装置,随之是实验室及商业化医学应用。但是目前光子计数的像素化 X 射线直接探测器的最小像素尺寸为 55μm*55μm,其不能满足 X 射线微纳 CT、显微成像,计量学等应用方向对于更小像素的需求。因此,目前高分辨 X 射线间接探测相机在如上领域具有不可替代的作用。1X 射线间接探测相机基本原理及类型X 射线间接探测相机基本结构是高能的 X 射线打在闪烁体上,随之转为可见光,部分可将光通过光学耦合器件耦合到后端的 CCD 或 CMOS 传感器上。光学耦合器件包含两种:透镜和光锥或光学面板。 透镜组耦合 光锥耦合主要性能差异-透镜组耦合VS光锥耦合光锥耦合 X 射线相机的的光传输效率是透镜耦合的 4 倍。主要是因为光锥的耦合效率高;透镜耦合 X 射线相机的空间分辨率可以低至亚微米水平,但是光锥不行,是因为光锥的光纤尺寸为几个微米。2捷克 RITE 公司的低至亚微米分辨的高性能X射线 CCD/sCMOS 相机捷克 RITE 公司主要提供透镜耦合(fiber coupled,LC)和光锥耦合(fiber coupled,FC)两种高分辨间接探测X射线相机。进一步根据传感器不同,可分为电荷耦合(CCD)和互补型金属氧化物(CMOS)两种版本。探测器采用一体化结构,小巧紧凑,结实坚固,易操作易集成,从原材料的采购,到生产及成品测试都经过严格的把关,不仅性能优越而且坚固耐用。适用于微米及亚微米的 X 射线显微成像、X 射线显微 CT、X 射线计量学等应用。3XSight™ LC 透镜耦合高分辨 X 射线相机主要特点多个镜头可简单切换,实测空间分辨率500nm-7µm; 紧凑坚固的设计,可防止因散射的 X 射线直接撞击传感器而产生噪声; 一体化设计,易于安装和操作,无需水冷,USB 传输,软件友好。可提供真空版本,光谱范围可扩展到 EUV 能段。XSight™ LC 真空版-EUV  可更换镜头单元规格参数参数Xsight Micron LC X-rayCCD CameraXsight Micron LC X-raysCMOS Camera芯片类型CCDsCMOS像素数3300x25002048x2048视场Model LC 02700.90 mm (H) x 0.68 mm (V)Model LC 02700.67 mm (H) x 0.67 mm (V)Model LC 05401.8 mm (H) x 1.36 mm (V)Model LC 05401.33 mm (H) x 1.33 mm (V)Model LC 10803.60 mm (H) x 2.70 mm (V)Model LC 10802.66 mm (H) x 2.66 mm (V)Model LC 21607.2 mm (H) x 5.4 mm (V)Model LC 21605.32 mm (H) x 5.32 mm (V)Model LC 432014.40 mm (H) x 10.80 mm (V)Model LC 432010.64 mm (H) x 10.64 mm (V)有效像素尺寸及空间分辨率(JIMA RT RC-02(center area, 8 keV))Model LC 0270 0.275μm / 0.4 μmModel LC 0270 0.325μm / 0.5 μmModel LC 0540 0.55μm /0.6 μmModel LC 0540 0.65μm /0.8 μmModel LC 1080 1.1μm / 1.5 μmModel LC 1080 1.3μm / 1.5 μmModel LC 2160 2.2μm / 3.0 μmModel LC 2160 2.6μm / 3.0 μmModel LC 4320 4.4μm / 7.0 μmModel LC 4320 5.2μm / 7.0 μm能量范围5-30 KeV(真空版可到EUV波段>50eV)5-30 KeV(真空版可到EUV波段>50eV)读出噪声7.5e- RMS1.4e- RMS暗电流0.001e-/pix/s@-30℃0.14e-/pix/s@0℃(风冷)0.04e-/pix/s@-10℃(水冷)帧率-3 fps-40 fps动态范围2800:121400:1XSight™ LC 透镜耦合高分辨 X 射线相机搭建在理学 nano 3D X 射线显微系统中:应用示例蜱虫0.4 micron resolution蚂蚁头部图像 taken by a 0.27 um pixel array4XSight™ FC -光锥耦合、高灵敏度 X 射线相机二维(2D)X 射线 XSight™ FC 系列相机,由薄荧光屏,光锥和相机组成。与透镜耦合版本相比,光纤耦合探测器的的灵敏度大约高 20 倍。也分为 CCD 和 sCMOS 版本。可应用于 X 射线显微镜,X 射线形貌术,X 射线光学调整和计量学、X 射线成像等应用。 紧凑坚固的设计,可防止因散射的 X 射线直接撞击传感器而产生噪声。机身底部配 M6(CCD版)/ ¼" 20 UNC(sCMOS版)标准螺纹,易于集成。一体化机型,易于安装和操作,无需水冷,USB(CCD)/Camera Link Full (sCMOS) 传输,软件友好。XSight™ FC 5400CCD 相机XSight™ FC 2160CCD 相机XSight™ µRapidsCMOS相机规格参数参数Xsight Micron FCCCD CameraFC5400Xsight Micron FCCCD CameraFC2160Xsight μRapid Camera芯片类型全帧CCD全帧CCDsCMOS像素数3326 x 25043326 x 25042048 x 2048视场18mm x 13.5mm7.2mm x 5.4mm13.3mm x 13.3mm实测空间分辨率16μm@8KeV8μm@8KeV20μm@8KeV能量范围5-30KeV5-30KeV5-30KeV读出噪声10e-RMS7.5e-  RMS1.5(e-  rms,fast scan)1.4(e-  rms,slow scan)暗电流0.02e-/pix/s@-30℃0.02e-/pix/s@-30℃0.5e-/pix/s@5℃ 帧率 1 fps 1fps100(fps@full resolution,fast scan)35(fps@full resolution,slow scan)动态范围3100:1(70dB)3100:1(70dB)20000:1(fast scan)21430:1(slow scan)XSight™ FC -光锥耦合、高灵敏度 X 射线相机搭载在理学 XRTMicron 射线形貌成像系统中用于单晶材料的无损检测:应用示例:木槿叶(8 keV,视场18.0 mm (H) x 13.5 mm (V))老鼠爪子 CT 渲染视频(由 SLS - PSI 的 TOMCAT 光束线提供)关于RITERigaku Corporation 于 2008 年在捷克首都布拉格成立了 Rigaku Innovative Technologies Europe s.r.o. (下简称“RITE”),配有多个专业的 X 射线实验室,作为日本理学在欧洲的 X 射线光学镜片设计、开发和制造中心。 尽管理学在 2008 年才成立 RITE,但是 RITE 前身却在业内有着超过 50 年的发展历史。团队创始成员来自捷克科学院和捷克理工大学,参与了多项(原)捷克斯洛伐克空间探测项目,是目前捷克 X 射线光学领域的领先研究学者。凭借自身在 X 射线、极紫外光学领域多年的积累,除了承担母公司理学的研发 (R&D) 任务以外,RITE 秉承着开放合作的理念,也直接向全球的工业客户、实验室科研用户提供标准或定制型 EUV/X-RAY 光学镜片和高分辨 X 射线相机等。北京众星联恒科技有限公司作为捷克 RITE 公司中国区授权总代理商,为中国客户提供 RITE 所有产品的售前咨询,销售及售后服务。我司始终致力于为广大科研用户提供专业的 EUV、X 射线产品及解决方案。如果您有任何问题,欢迎联系我们进行交流和探讨。了解RITE光学复制技术:以创新为先导,聚焦EUV极紫外/X射线光学器件的研发- 捷克RITE

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2022.11.07

您需要一个中间有洞的成像探测器吗?

引言混合像素探测器技术最初是为了满足欧洲核子中心- CERN 大型强子对撞机 LHC 的粒子跟踪需求而开发的。来自欧洲核子中心- CERN 和一些外部合作小组的研究人员看到了将混合像素探测器技术转移到高能物理领域以外的应用的机会。于是该技术在同步辐射多种 X 射线表征技术,实验室衍射仪,桌面吸收谱,能谱 CT 等众多领域有了广泛的应用。同时为特定应用方向开发的专用探测器纷纷面世。1AdvaPIX TPX3 QUAD粒子、辐射多功能探测器介绍目前捷克 Advacam 针对 XRD、SAXS、WAXs 等需要铅笔辐射束直接通过探测器而不发生相互作用的相关应用开发了一款中央开孔的光子计数、像素化,粒子、辐射探测器—AdvaPIX TPX3 QUAD。该探测器由四个单独的Timepix3 芯片(256×256 pixels,55 μm)倒装焊到一个单片传感器(3×3 cm),传感器中心有一个直径为 2.04 mm 的圆孔(也有不开孔的版本)。Advacam提供 Si 和 CdTe 传感器供客户选择,厚度可根据需求定制。对于芯片的传感器布局设计有一个小偏移,在传感器中心形成一个 39 x 39 pixels 的正方形空间,用于钻孔,如下图。规格参数芯片类型Timepix3传感器类型Si: 100 μm, 300 μm, 500 μm; CdTe: 1 mm, 2mm探测面积28 mm × 28 mm中心孔尺寸2.04mm像素尺寸55 μm ×55 μm像素数512 × 512时间分辨1.6ns最大读出速度 (像素模式)47 million pixels/s读出时间(帧模式)33ms最小可探测能量3 keV (X射线)数据接口USB3.0真空兼容可选数据获取模式及读出模式类型模式范围描述帧读出模式(曝光后读出所有像素)Event+iToT10 bit + 14 bit每次曝光输出两帧:1. 事件:被击中像素事件数量2. 所有事件像素的过阈时间iToT14 bit每次曝光输出一帧:iTOT:所有像素事件的过阈时间ToA18 bit每次曝光输出一帧:ToA+FToA3 = 第一个事件像素的到达时间像素驱动模式(在曝光过程中,连续读出击中像素)ToT+ToA10 bit + 18 bit每个像素的每个事件都是包含:1.位置,2.TOT, 3. ToA, 4. FToAToA18bit每个像素的每个事件都是包含:1.位置, 2. ToA, 3. FToAOnly ToT10bit每个像素的每个事件都是包含:1.位置, 2. ToA,不同类型传感器探测器效率2典型应用方向(1)透射 XRD、WAXS 和 SAXS 多功能分析系统ピンクビームX線用于 XRD 的明显的优势在于高灵敏度和高分辨率,能够有效抑制辐射背景以及紧凑的设计。带有中心孔的 AdvaPIX TPX3 Quad 探测器更是提供了 4 倍大的立体角覆盖,并且由于不需要光束阻挡,提高了成像灵敏区域。通过样品传输的 X 射线束经传感器上的孔,可以在下游附加探测器从而探测到额外的信息。利用三个固定探测器可以将透射 XRD、WAXS 和 SAXS 结合成一个系统。第一层Si探测器靠近样品,记录 XRD 和 WAXS 信号;透射束携带在第二个探测器检测到的 SAXS 信息继续穿过圆孔;直通束继续穿过第二层的孔,最后可以由第三层探测器进行测量。(2)4D STEM 及EELS基于 Timepix3 的 AdvaPIX TPX3 探测器具有单电子灵敏和逐事例读出功能,其也广泛应用在电子显微镜中,如 4D STEM 和 EELS 等等。利用 Timepix3 芯片的逐事例读出功能,可以将 STEM 中的停留时间降低至百 ns 量级同时又保证丰富的数据集。该方法特别适用于低剂量成像,这是传统的基于帧模式相机无法达到的。如下图,在 STEM 中使用 20μs 的停留时间对多孔碳膜样品做单轮扫描与 100ns 做 200 轮扫描的成像(明场像和暗场像)结果几乎相同。AdvaPIX TPX3 可以定制提供 Flex 版本,即利用软排线的设计方式,将探测器头和读出设备分离,便于把探测器头灵活安装在电镜中。(3)扫描x射线背散劳埃衍射显微镜来自日本同步辐研究所及东京理科大学等单位的研究员搭建了一套扫描 x 射线背散劳埃显微镜,研究了永磁体中磁体颗粒的尺寸和方向分布,并阐明了其与矫顽力的关系。实验装置如上图 X 射线束穿过带有 3mm*3mm 中心孔的AdvaPIX  TPX3 Quad 探测器,随之打在样品上,样品放置在多维的平移台上用于调节样品姿态,探测器会收集向后散射的 X 光。为了选择合适的光束线进行分析,研究人员分别比较了 BL28B2、BL40XU 和 BL39XU 线站的复色 X 射线、粉色光束 X 射线(Pink X-ray beam)和纳米聚焦单色 X 射线的衍射图案。由于低背景和使用纳米束的优点,作者认为使用单色 X 射线束是有效的。参考文献1. 隅谷和嗣, et al. "光源の違いによる走査型 X 線後方散乱ラウエ顕微鏡の性能比較." SPring-8/SACLA 利用研究成果集 9.6 (2021): 405-410.2. Jannis, Daen, et al. "Event driven 4D STEM acquisition with a Timepix3 detector: Microsecond dwell time and faster scans for high precision and low dose applications." Ultramicroscopy 233 (2022): 113423.\ | /★Advacam S.R.O.源至捷克技术大学实验及应用物理研究所,致力在多学科交叉业务领域提供硅传感器制造、微电子封装、辐射成像相机和X射线成像解决方案。Advacam最核心的技术特点是其X射线探制器(应用CERN Timepix、Medipix芯片),没有拼接缝隙(No Gap),因此在无损检测、生物医学、地质采矿、空间探测、艺术品鉴定及中子成像方面有极其突出的表现。Advacam与NASA(美国航空航天局)及ESA(欧洲航空航天局)保持长期良好的项目合作关系。2021年,spin off子公司Advascope专为电子显微镜EM应用提供定制化粒子探测系统。 北京众星联恒科技有限公司作为捷克Advacam公司中国区的总代理,也在积极推广Timex / Medipix芯片技术,并探索和推广光子计数X射线探测技术在中国市场的应用,目前已有众多客户将MiniPIX、AdvaPIX和WidePIX成功应用于空间辐射探测、X射线小角散射、X射线光谱学、X射线应力分析和X射线能谱成像等领域。同时我们也有数台MiniPIX样机,及WidePIX 1*5 MX3 CdTe的样机,我们也非常期待对我们探测器感兴趣或基于探测器应用有新的idea的老师联系我们,我们可以一起尝试做更多的事情。

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2022.10.24

重磅利好!助力科研|减税+贴息+贷款,众星全线产品只为您提供最优解决方案!

近日,国家密集发布了一系列的扶持政策:确定专项再贷款与财政贴息配套支持部分领域设备更新改造,扩市场需求增发展后劲。同时,高新技术企业购置设备时,第四季度税前加计扣除研发费用提升至100%。此次政策的联合出台给科研用户带来了极大的利好消息,增强了仪器市场主体信心,也必将让仪器行业焕发出崭新的活力!‍减税对高新技术企业在今年四季度购置设备的支出,允许当年一次性税前全额扣除并100%加计扣除,且地方和中央财政进一步予以支持;在今年第四季度,对现行按75%比例税前加计扣除研发费用的行业,统一提高扣除比例到100%,鼓励改造和更新设备;对企业出资科研机构等基础研究支出,允许税前全额扣除并加计扣除。贴息对2022年12月31日前新增的部分领域设备更新改造贷款贴息2.5个百分点,期限2年。凡符合国家发改委依托推进有效投资重要项目协调机制,会同有关方面确定的贷款审核要件和项目备选清单的,可以提出贷款申请。按照市场化原则办理,可以得到利率不高于3.2%的贷款。只有进了名单才可申请再贷款,才有可能获得贴息。贷款‍‍‍‍‍‍‍‍制造业中长期贷款,1.7万亿元‍‍‍设备更新改造专项再贷款,2000亿元‍‍‍‍‍‍‍符合条件的项目既可以申报中长期贷款,也可以申请专项再贷款及财政贴息。要求年底前完成相关申报工作。众星联恒始终专注于EUV-X射线科研仪器领域,致力于提供高端的产品及新孵化高新技术产品给中国的同步辐射,研究所,高校及高端制造业的客户。现我司特别精选出数台科学仪器,帮助客户轻松快速选购仪器!台式XAFS谱仪众星联恒与德国HP Spectroscopy正式签署独家代理协议太强了!看最新非扫描式桌面XAFS谱仪在催化领域出神入化的应用激光驱动EUV光源这一次我们带来了激光驱动高亮EUV光源!辉光放电质谱仪辉光放电质谱仪(GDMS)新升级X射线相衬微米CT跨向理想X射线探测器的一小步-高分辨、非晶硒X射线探测器及其应用其他更多EUV-X射线产品,请咨询我们。

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2022.10.18

谁将引领C形臂光机探测器技术的未来?

在过去的15年里,C 型臂 X 光机市场已经从图像增强器(IIs)转向平板探测器(FPD)。几十年来,CCD 传感器一直是相机镜头组件的关键组成部分,它与图像增强器管(II)一起构成了用于 C 型臂 X 光机的放射学成像单元(RIU)。随着图像增强器管生产工厂的关闭和对高端功能(如3D成像)需求的增加,动态成像 X 射线市场不再使用 II-CCD RIU,而是采用 FPD。这一趋势意味着系统制造商已经开始探索替代技术,并出现了三种主要的平板探测器技术。它们是非晶硅(a-Si)、氧化铟镓锌(IGZO)和互补金属氧化物半导体(CMOS)。那么哪一类技术会在 C 型臂市场中脱颖而出呢?让我们来探讨一下他们各自的优势和不足。+ + + + + + + + + + +  a-Si a-Si 是一种非晶态的硅,用于太阳能电池和平板液晶显示器(LCD)和电视的薄膜晶体管(TFT)。  在过去的二十年里,非晶硅 FPD 已经成为医疗和工业 X 射线成像的主流产品。非晶硅 FPD 既可用于静态也可用于动态,但其最大的应用是静态普通放射成像,例如用于诊断骨科成像和胸部 X 光。a-Si的优势: a - Si 是用于显示器的一项关键技术,它在晶圆厂 这种大型工厂中大量生产。最新的 10.5 代非晶硅显示器工厂使用超大尺寸的 2940 x 3370 mm 玻璃基板,而大多数 CMOS 晶圆厂生产直径为 200 或 300 mm 的硅片。非晶硅 FPD 受益于显示器行业的规模经济,非晶硅 FPD 中使用的图像传感器主要在亚洲的大型晶圆厂制造,有时使用的是在生产高端显示器方面不再具有竞争力的旧晶圆厂。这使得非晶硅成为一种高性价比的选择,特别对于较大的尺寸,如用于胸部 X 光的 430 X 430 mm探测器。它们也比 IIs 更适合高剂量曝光,因为它们的饱和剂量高。a-Si 的不足:a-Si 在低剂量曝光时表现不佳,因为它的读取噪声相对较高,而且其像素读取速度比 II 或 CMOS 慢。由于其读取速度较慢,非晶硅不能支持较小的像素,如 100 μm的高帧率动态成像。这限制了它同时实现动态成像的快速读出和某些透视应用(如人工耳蜗植入)所需的高分辨率的能力。  对于 C 型臂主要用于的动态应用,这些限制因素意味着无法实现最佳速度和分辨率。即使有更大的像素尺寸,当前一代非晶硅 FPD 的性能也受到非晶硅薄膜晶体管(TFT)的限制。由于非晶硅的电子迁移率低,需要使用大型 TFT(具有较大的寄生电容),这导致了电子噪声的增加。非晶硅 FPD 的电子噪声很高,足以对低剂量透视的图像质量产生重大影响。a-Si 的最大问题是电子噪声相对较高,无法与 IIs 和 CMOS X 射线探测器的低噪声相提并论,导致临床医生和患者在低剂量透视检查中的辐射剂量增加。使用 C 型臂的临床医生的辐照是一个严重的问题。《美国 x 光学杂志》上的一项研究指出:“我们观察到,在进行透视引导介入手术的技术员中,脑癌、乳腺癌和黑色素瘤的风险升高了 ”。减少临床医生和病人的辐照露是 C 型臂制造商的一个重要目标。非晶硅也有明显的图像滞后,这在透视和三维 CT成像中是不可取的。这个问题可以通过实时图像校正算法来缓解。+ + + + + + + + + + + + + + + + IGZO 铟镓锌氧化物(IGZO)平板探测器是外科 C 型臂的另一个潜在选择。大约 15 年前,IGZO 薄膜晶体管(TFTs)在显示器行业中被开发出来,以实现更高频率的显示。IGZO的优势: IGZO TFT 的电子迁移率比 a-Si 高出 10 倍,这有利于减小 TFT 的尺寸,同时也缩短了像素放电时间。这就提高了探测器的读出速度。在像素间距约为 100 μm的动态探测器中,提高读出速度对实现足够的帧率尤为重要。由于 IGZO TFTs 可以做得比 a-Si TFTs 更小,因而可以显著改善转换性能。因此,像素变得更加敏感,可以提供更快的读出,探测器的分辨率也可以提高。一方面,IGZO 探测器介于高剂量 a-Si 和低剂量 CMOS 探测器之间,另一方面,当用于低剂量透视时,其介于高剂量 a-Si 和 IIs 之间。与 a- Si 相比,它们可以在同等或更低的 x 射线剂量下获得可用的图像,它们可以以更高的帧率和更高的分辨率运行,但比 CMOS 探测器慢。IGZO 的不足:就性能而言,IGZO 探测器不如 CMOS 探测器好,但价格更低。这使它们成为 IIs 和 a-Si 探测器的一个很好的替代品。然而,基于 IGZO 技术的 FPD 在很大程度上处于起步阶段,这个这种新技术需要证明它能够实现所提出的要求,并在 x 射线辐射下及时可靠。与a-Si 相比,IGZO 对 X 射线的耐受性更低,因此不适合用于工业射线成像。目前还不知道IGZO产品在外科 C 型臂应用中的寿命是多少,但这是一个值得关注的问题。Yole Development 公司在 2019 年的一份研究报告中指出,“长期以来,IGZO 一直被视为一种高性能/低成本的 TFT 技术,但一个关键问题是供应链准备不足”。虽然,许多显示器制造商已经开始推出用于 X 射线探测的 IGZO 平板,但 IGZO 并不像非晶硅和 CMOS 那样在 X 射线成像方面具有足够的生产成熟度和可靠性。IGZO 在传感器中通常有一些图像延时,但比 a-Si 好。在透视和三维 CT 成像中,图像延迟是不可取的。+ + + + + + + + + + + + + + + + CMOSCMOS 是当今大多数计算机微芯片和图像传感器中使用的半导体技术。CMOS 图像传感器(CIS)被用于手机相机、紧凑型相机、摄像机和众多相机应用。用于 C 型臂的 CMOS 平板探测器于 2009 年由英国 Dexela(随后被美国 PerkinElmer Inc 收购)首次推出,并于次年引入微型 C 型臂。2017 年,随着 Ziehm Imaging 和 GE Healthcare 推出 CMOS 产品,CMOS 首次被用于全尺寸 C 型臂。该技术在动态 X 射线成像市场上实现了强劲的增长,在发达经济体中占据了接近 100% 的微型 C 型臂市场和大部分全尺寸 C 型臂市场。在 C 型臂市场,尤其是在发展中国家,IIs 上仍然发挥着重要作用。CMOS 的优势:由于非晶硅中的电荷迁移率更高得多,以及 CMOS APS 结构,CMOS FPD 比非晶硅和 IGZO 具有更高的读出速度和更低的噪声。通过降低本底噪声,显著提高了低剂量 DQE,即使在非常低的剂量水平下也能实现 X 射线检测。CMOS FPDs 能够同时产生更好的分辨率和更好的衬度,以获得最高的诊断图像质量。因此,与 a- Si 探测器相比,在低剂量透视检查中,病人和临床医生的辐射剂量都会降低。CMOS 图像传感器技术还允许多种增益模式,从而为高剂量和低剂量的应用提供不同的操作模式,如三维 CT 成像(高剂量)和低剂量透视检查。虽然将X射线光子转换为可见光的确有一些时间延迟,但 CMOS 图像传感器本身几乎没有图像延迟。CMOS 的不足:虽然 CMOS 探测器具有最佳的性能特征(包括分辨率、速度和低剂量图像质量),但 CMOS 传感器的成本导致大面积平板的成本较高,例如 310 mm2。这是因为与非晶硅或 IGZO 图像传感器相比,CMOS 晶圆的成本相对较高。尽管 CMOS 图像传感器容易受到 X 射线的辐射损伤,但 C型 臂中使用的 CMOS X 射线探测器受到光纤板(FOP)的保护,这增加了额外的成本,但提高了图像质量和产品寿命。+ + + + + ✦  ++总 结 Conclusion正如我们在下表中看到的那样,CMOS 在 C 型臂市场上取代 IIs 的竞争中具有显著的优势,是高性能系统的明显赢家,而 IGZO 和 a-Si 在价值系统中具有成本优势。(***=同类最佳)Reference1. In the last 6 years we have witnessed ON Semiconductor, formerly Kodak closing one of its CCD factories, prior to that Sony’s CCD operations were also shut down. Argus Imaging and Thales have also stopped manufacturing image intensifiers.2. ‘Analysis of a new indium gallium zinc oxide (IGZO) detector’, Steven Freestone, Richard Weisfield, Carlo Tognina, Isaias Job, Richard E. Colbeth.3. Rajaraman, P. et al. (2016) ‘Cancer Risks in U.S. Radiologic Technologists Working With Fluoroscopically Guided Interventional Procedures, 1994-2008’, AJR. American journal of roentgenology, 206(5), pp. 1101–1108; quiz 1109. doi:10.2214/AJR.15.15265.4. ‘Mobile C-Arm with a CMOS Detector: Technical Assessment of Fluoroscopy and Cone-Beam CT Imaging Performance’, Niral M. Sheth, Wojciech Zbijewski, Matthew W. Jacobson, Godwin Abiola, Gerhard Kleinszig, Sebastian Vogt, Stefan Soellradl, Jens Bialkowski, William S. Anderson, Clifford R. Weiss, Greg M. Osgood, and Jeffrey H. Siewerdsen.免责申明此篇文章内容(含图片)均来源于网络。文章版权及观点归原作者所有,北京众星联恒科技有限公司发布及转载目的在于传递更多行业资讯与网络分享。若您认为本文存在侵权之处,请联系我们,我们会在第一时间处理。如有任何疑问,欢迎您随时与我们联系。

应用实例

2022.10.14

阔别四年,终于再见面了!第三届射线成像新技术及应用研讨会

第三届射线成像新技术及应用研讨会将于 2022 年 11 月 2 - 11 月 4 日在上海举行,射线成像技术应用与发展在军用和民用领域发挥了关键作用,随着技术的发展,传统的射线成像方法不能满足现有的需求,射线成像新技术通过新颖的物理检测原理、先进的探测技术、新的射线成像方法、图像重建和定量分析相结合,提高了成像质量和效率。前沿射线成像技术被广泛地应用于国防、生物医学、材料科学等领域。大会每两年举办一届,众星联恒作为成像大会的老朋友,一直期待着第三届的到来。本次会议我们将依旧作为赞助商参与。同时,我司技术总监将于在大会上分享关于实验室 X 射线相衬成像技术核心调制和探测器件的技术分析,我们诚挚邀请各位专家学者莅临大会和我司展位交流洽谈,期待与您不见不散!壹   /会议时间地点时间:2022 年 11 月 2 日—11 月 4 日(11 月 2 日报到)地点:上海大华虹桥假日酒店(上海市闵行区七莘路 3555 号)贰   /会议议题 X 射线光源和探测器先进 X 射线光源研究成像探测器技术时间、空间、能谱分辨探测技术探测器标定其它相关技术X 射线成像方法及技术同步辐射 X 射线成像方法及技术X 射线自由电子激光成像方法及技术实验室 X 射线光源成像方法及技术人工智能在射线成像中的应用中子、质子及伽马射线成像方法及技术中子成像方法及技术质子成像方法及技术伽马射线成像方法及技术其它相关射线成像技术(电子、μ 子等)应用研究生物和医学应用安全检查无损检测材料科学辐射计量ICF、深空探测新型 CT 技术应用土壤微结构与功能电化学其它应用叁   /会议日程

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2022.10.08

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