ZEISS Xradia 610 et 620 Versa

Microscopie à rayons X 3D pour une imagerie rapide et une résolution submicronique des échantillons intacts.

ZEISS Xradia 610 and 620 Versa

Allez au-delà de l'exploration pour atteindre vos moments de découverte.

Libérez de nouveaux degrés de polyvalence pour votre recherche scientifique et industrielle avec les modèles de microscopes à rayons X 3D les plus avancés de la famille ZEISS Xradia Versa.

S'appuyant sur la meilleure résolution et le meilleur contraste du marché, les microscopes ZEISS Xradia Versa 610 & 620 repoussent les limites de votre imagerie non destructive à l'échelle sub-micronique.

Points forts

Dépassez les limites de la micro et nano tomographie

  • Microscopie non destructive à une échelle inférieure au micron d'échantillons intacts
  • Flux plus élevé et numérisations plus rapides sans compromettre la résolution
  • Résolution spatiale réelle de 500 nm avec une taille de voxel minimale réalisable de 40 nm
  • Haute résolution sur une large gamme de types d'échantillons, de tailles et de distances de travail
  • Imagerie in situ pour la caractérisation non destructive de microstructures dans des environnements contrôlés et dans le temps
  • Evolutif et extensible avec les innovations et développements futurs

Plus haute résolution et flux

Là où la tomographie traditionnelle repose sur un grossissement géométrique en une étape, Xradia Versa combine une optique unique à grossissement en deux étapes et une source de rayons X à flux élevé pour produire des images à résolution inférieure au micron plus rapidement. Notre capacité RaaD (Résolution à Distance) exclusive permet la création d'images 3D haute résolution d'objets volumineux et denses, y compris de composants et de périphériques intacts. L'extension d'écran plat optionnelle (FPX) permet de numériser rapidement de très grands échantillons (jusqu'à 25 kg), permettant ainsi de naviguer dans les régions intérieures intéressantes.

 

Nouveaux degrés de liberté

Utilisez la solution d’imagerie à rayons X 3D la plus complète du marché pour la recherche scientifique et industrielle avancée : optimisez l’absorption et le contraste de phase pour obtenir une caractérisation sans précédent de vos matériaux et de leurs propriétés. Déverrouillez les informations cristallographiques 3D avec la tomographie à contraste de diffraction. Améliorez la vitesse de numérisation et la précision d'échantillons volumineux ou irréguliers grâce à des techniques d'acquisition avancées. Appliquez des algorithmes d'apprentissage machine pour faciliter le post-traitement et la segmentation de vos échantillons.

 

Première solution In Situ / 4D

La série ZEISS Xradia 600 peut caractériser de manière non destructive la microstructure 3D de matériaux sous perturbations contrôlées (in situ) et observer l'évolution des structures dans le temps (4D). En exploitant la résolution à distance, le Xradia Versa maintient la résolution la plus élevée sur de grandes distances de travail, pouvant accueillir à la fois un échantillon, une chambre climatique et des plates-formes de chargement in situ de haute précision sans sacrifier la résolution. Le Versa s'intègre de manière transparente à d'autres microscopes ZEISS pour résoudre les problèmes d'imagerie corrélative à plusieurs échelles.

 

Exemples d'application

ZEISS Xradia Versa 610 et 620 Versa au travail

Lithium Ion Batteries

Tâches et applications typiques

  • Développement de recettes et contrôle de la chaîne d'approvisionnement : inspection d'échantillons intacts pour un contrôle efficace du fournisseur, révélant les changements de recettes ou les économies de coûts pouvant affecter les performances ou la longévité
  • Inspection de sécurité et de qualité : identification des débris, formation de particules, bavures au contact électrique ou endommagement du séparateur de polymères
  • Durée de vie et effet du vieillissement : études longitudinales sur les effets du vieillissement
Intact cylinder cell (160 kV)
Intact cylinder cell (160 kV) – welding burrs, metallic inclusions, folds and kinks in conductive layers.
Large pouch cell (120 kV)
Large pouch cell (120 kV) – failure analysis, swelling, wetting, electrolyte gas evolution.
Small pouch cell (80 kV)
Small pouch cell (80 kV) – in situ microstructure, aging effect at cathode grain level, separator layer.
Small pouch cell
Small pouch cell: 0.4x overview scan; 4x Resolution at a Distance; 20x Resolution at a Distance.

Emballage électronique et semi-conducteur

Tâches et applications typiques
 
  • Effectuer une analyse structurelle et des défaillances pour le développement de processus, l'amélioration du rendement et la construction de boîtiers de semi-conducteurs avancés, y compris des boîtiers 2.5 / 3D et de sortance
  • Analyser les circuits imprimés pour la rétro-ingénierie et la sécurité matérielle
  • L'image est non destructive sur toutes les longueurs, du module au package, puis à l'interconnexion pour la caractérisation à résolution submicronique des défauts à des vitesses pouvant compléter la coupe physique
  • Permet de mieux comprendre les emplacements et les distributions des défauts en affichant un nombre illimité d’images en coupe transversale virtuelle et en plan, sous tous les angles souhaités
Visualization of C4 bumps, TSVs, and Cu-pillar micro bumps in a 2.5D package.
Visualization of C4 bumps, TSVs, and Cu-pillar micro bumps in a 2.5D package, enabling high-resolution views from within the intact package, 1 µm/voxel.
Virtual cross section from the 2.5D package.
Virtual cross section from the 2.5D package reveals solder cracks and voids in C4 bumps.
DRAM package interconnect within a 10 mm x 7 mm x 1 mm package containing a 4-die stack.
DRAM package interconnect within a 10 mm x 7 mm x 1 mm package containing a 4-die stack. Solder extrusion is easily visualized in 3 dimensions, 0.8 µm/voxel.
Virtual cross section of micro bumps in a DRAM package.
Virtual cross section of micro bumps in a DRAM package. TSVs are 6 μm in diameter and micro bumps average 35 µm in diameter. Small solder voids of 2 μm are visible.

Impression 3D

Tâches et applications typiques

  • Analyse détaillée de la forme, de la taille et de la distribution en volume des particules dans le lit de poudre de la fabrication additive (AM) afin de déterminer les paramètres de processus appropriés
  • Imagerie non destructive à haute résolution pour l'analyse microstructurale de pièces AM
  • Imagerie 3D pour comparaison avec la représentation nominale de la CAO
  • Détection des particules non fondues, des inclusions à Z élevé et des vides
  • Analyse de la rugosité de surface des structures internes auxquelles on ne peut pas accéder par d'autres méthodes

Surface roughness evaluation of an AM printed duct (Ti-6Al-4V).
Surface roughness evaluation of an AM printed duct (Ti-6Al-4V); high resolution scan acquired at ~1.7 mm voxel over a ~3.4 mm area.
Imaging of different A205 AM powder qualities at 3.9 µm voxel resolution.
Imaging of different A205 AM powder qualities at 3.9 µm voxel resolution.
Inner structure of an AM manufactured aluminum gear wheel.
Inner structure of an AM manufactured aluminum gear wheel; 3 µm voxel resolution imaging is used to see unmelted particles, high-Z inclusions, and small voids.
ISO 25178 surface roughness evaluation of a Ti-6Al-4V test sample.
ISO 25178 surface roughness evaluation of a Ti-6Al-4V test sample. Results are very similar between XRM and ZEISS Smartproof 5 confocal microscope.

Recherche des matériaux

Tâches et applications typiques
 
  • Caractériser la structure tridimensionnelle
  • Observez les mécanismes de défaillance, les phénomènes de dégradation et les défauts internes
  • Rechercher des propriétés à plusieurs échelles de longueur
  • Quantifier l'évolution de la microstructure
  • Effectuer des études in situ et 4D (études en fonction du temps) pour comprendre l'impact du chauffage, du refroidissement, de la dessiccation, du mouillage, de la tension, de la compression, de l'imbibition, du drainage et d'autres études environnementales simulées
Additive manufactured lattice structure.
Additive manufactured lattice structure.
Porous glass foam insulation imaged at multiple length scales.
Porous glass foam insulation imaged at multiple length scales.
Carbon fiber reinforced polymer composite.
Carbon fiber reinforced polymer composite.
Localized high resolution tomography and segmentation of multiple phases in concrete.
Localized high resolution tomography and segmentation of multiple phases in concrete.

Matières premières

Tâches et applications typiques

  • Effectuer une analyse multi-échelle de la structure et du flux de fluide
  • Mesurer directement le débit de fluide à l'échelle des pores à l'aide d'un équipement d'écoulement in situ
  • Analyser les structures cristallines à l'aide de LabDCT
  • Analyse de particules avec reconstruction 3D complète
  • Processus miniers avancés : analyser les résidus afin de maximiser les efforts miniers ; mener des études de lixiviation thermodynamique ; effectuer une analyse AQ / CQ de produits miniers tels que des boulettes de minerai de fer
  • Comprendre les orientations des grains dans l'acier et d'autres métaux
Individual gold grain identified from population of ~26,000 pyrite grains.
Individual gold grain identified from population of ~26,000 pyrite grains.
Multiscale non-invasive characterization of sandstone core.
Multiscale non-invasive characterization of sandstone core, showing high quality non-invasive interior tomography and integrated pore scale analytical investigation (showing pore separation).
Traditional absorption contrast image of disaggregated olivine.
Traditional absorption contrast image of disaggregated olivine.
Individual sub-crystals identified using LabDCT on disaggregated olivine.
Individual sub-crystals identified using LabDCT on disaggregated olivine.

Sciences de la vie

Tâches et applications typiques
 
  • Imagerie 3D d'échantillons biologiques dans leur environnement naturel
  • Imagerie de racines de plantes toujours incrustées dans leur sol d'origine sans préparation spéciale d'échantillon
  • Imagerie d'animaux et de plantes fragiles sans préparation ni section d'échantillonnage
  • Imagerie sub-micronique de structures solides telles que les graines dans leur ensemble
The XRM micrograph of a blossom reveals its components in a new 3D view.
The XRM micrograph of a blossom reveals its components in a new 3D view. Sepals (yellow) and petals (purple) can be distinguished.
Dragonfly, imaged in its native structure without any sample preparation and sectioning.
Dragonfly, imaged in its native structure without any sample preparation and sectioning.
Seeds are very solid and compact structures and their inside is difficult to image as a whole.
Seeds are very solid and compact structures and their inside is difficult to image as a whole. The image shows the pre-shaped seed leaves which will contain the energy reservoir for the further grow of the plant.
Embedded plant root in soil.
Embedded plant root in soil: the root can be recognized as a dominant structure within the soil which consists of grains of different sizes and shapes. Voxel size: 5.5 µm.

Technologie Insights

L'imagerie non destructive à la résolution et au contraste optimaux

La plus haute résolution sans compromis

La tomodensitométrie (CT) standard est limitée aux échantillons de petite taille lors de l'imagerie à haute résolution ; en raison de la nature géométrique du grossissement. Il est impossible de conserver une résolution élevée pour des échantillons plus volumineux en raison des distances de travail plus longues requises. L'imagerie haute résolution dans les systèmes CT nécessite également un faible flux de rayons X, ce qui réduit le débit de la mesure. Cela limite l'application pratique de la résolution maximale revendiquée par la plupart des fabricants de TC.

ZEISS Xradia série 600 Versa résout ces problèmes en intégrant une architecture à grossissement à deux étages et une technologie de source de rayons X à flux élevé.

ZEISS spécifie la résolution spatiale réelle, en intégrant une mesure standard des performances du microscope à la mesure 3D par rayons X. La résolution spatiale fait référence à la séparation minimale à laquelle deux systèmes peuvent être résolus par un système d'imagerie. Les systèmes Versa de la série ZEISS Xradia 600 obtiennent une résolution spatiale réelle de 500 nm avec une taille de voxel minimale réalisable de 40 nm.
 

Highest resolution without compromise

Flux de rayons X supérieur

De nombreux avantages

ZEISS Xradia série 600 Versa introduit une technologie révolutionnaire de source de rayons X haute puissance (25 W) capable de fournir un flux de rayons X nettement supérieur à celui de ses prédécesseurs. La nouvelle source repousse les limites des performances avec une gestion thermique améliorée, un flux et un débit accrus tout en préservant les performances de résolution. Un nouveau système de contrôle de source améliore la réactivité de la source en permettant une configuration plus rapide de l'analyse, permettant ainsi une expérience utilisateur plus facile et plus attrayante.

Que propose le flux de rayons X supérieur :

  • Des tomographies plus rapides
  • Plus d'échantillons
  • Plus de régions d'intérêt
  • Rapport de contraste sur bruit plus élevé
  • Modèles de diffraction plus forts
  • Activation des flux de travail longs / multi-numérisations
    (in situ, DSCoVer, couture, DCT)
ZEISS Xradia 620 Versa X-ray source.
ZEISS Xradia 620 Versa X-ray source.

ZEISS microscopes à rayons X

L'avantage polyvalent de la technologie RaaD

ZEISS Xradia Versa utilise une architecture de grossissement en deux étapes pour permettre une imagerie de résolution submicronique à de grandes distances de travail (RaaD) pour un ensemble diversifié de tailles et de types d'échantillons. Les images sont initialement grossies par projection géométrique comme avec le microCT classique, l'image est projetée sur un scintillateur, convertissant les rayons X en image lumineuse visible qui est ensuite grossie optiquement par l'optique du microscope avant acquisition par un détecteur CCD.

Avec plus de photons à rayons X disponibles, le Versa de la série ZEISS Xradia 600 offre un temps de réponse plus rapide pour la plus large gamme de tailles et de types d'échantillons, sans compromettre la résolution.

The Versatile Advantage of RaaD

Architecture microCT conventionnelle

Sample must be close to the source to achieve resolution.
Sample must be close to the source to achieve resolution.

ZEISS XRM Architecture de grossissement en deux étapes

Sample imaged independent of distance to source.
Sample imaged independent of distance to source, enabling interiors of larger samples to be imaged non-destructively at higher resolution.

Accessoires

Élargir les possibilités de caractérisation avancée des matériaux en 3D

LabDCT

Intégrez les capacités du synchrotron à vos expériences de laboratoire

LabDCT (Tomographie par contraste de diffraction), disponible exclusivement sur Xradia 620 Versa, permet une cartographie non destructive de l'orientation et de la microstructure en 3D. La visualisation directe de l’orientation cristallographique 3D des grains ouvre une nouvelle dimension dans la caractérisation des alliages métalliques et des matériaux polycristallins.

  • Obtenez une analyse complète de la microstructure 3D à partir de gros volumes et une analyse locale des limites de grain.
  • Étudiez l'évolution de la microstructure avec des expériences d'imagerie 4D.
  • Combinez les informations cristallographiques 3D avec les caractéristiques de la microstructure 3D.
  • Combinez les modalités pour comprendre les relations structure-propriété.

 

Armco iron sample with abnormal grain growth.
Armco iron sample with abnormal grain growth.

Extension d'écran plat

Image des échantillons encore plus volumineux avec un débit élevé

Three-stage Scout-and-Zoom workflow.
Three-stage Scout-and-Zoom workflow.

L'extension FPX (Flat Panel Extension) en option permet une numérisation sur grand échantillon et à haut débit avec la meilleure qualité d'image ZEISS. FPX améliore la flexibilité de l’imagerie et permet d’optimiser le flux de travail grâce à un système tout-en-un pour la recherche industrielle et universitaire.

Scout-and-Zoom est une fonctionnalité unique des microscopes à rayons X ZEISS qui exploite FPX pour effectuer des balayages exploratoires «Scout» sur un large champ de vision afin d'identifier les régions intérieures intéressantes pour des balayages «Zoom» à plus haute résolution sans préparation complexe des échantillons.


Experiences In Situ

Repoussez les limites du progrès scientifique

ZEISS Xradia Versa fournit la première solution d’imagerie 3D du secteur destinée à la plus grande variété de plates-formes in situ, des cellules de mesure haute pression aux étages de tension, de compression et thermique.

Pour pouvoir prendre en charge divers types d'appareils in situ, de telles expériences nécessitent de monter les échantillons plus loin de la source de rayons X. Avec les systèmes microCT traditionnels, cela limite considérablement la résolution pouvant être obtenue lors de telles mesures. Les microscopes à rayons X de ZEISS sont particulièrement adaptés à la technologie de résolution à distance (RaaD), qui offre la plus grande fidélité des informations structurelles 3D au cours de l'imagerie in situ.

Tensile testing of laser welded steel under increasing load.
Tensile testing of laser welded steel under increasing load.

Autochargeur

Augmentez l'efficacité de votre traitement d'échantillons

Autoloader option enables you to program up to 70 samples at a time to run sequentially.
Autoloader option enables you to program up to 70 samples at a time to run sequentially.

Optimisez l'utilisation de votre instrument avec l'autochargeur en option, disponible pour tous les instruments de la série ZEISS Xradia Versa. Réduisez la fréquence des interactions utilisateur et augmentez la productivité en mettant en file d'attente plusieurs tâches. Chargez jusqu'à 14 stations d'échantillonnage, qui peuvent prendre en charge jusqu'à 70 échantillons et sont configurées pour fonctionner toute la nuit ou sur plusieurs jours. Une stabilité mécanique sans précédent permet un balayage répétitif quantitatif en volume élevé d'échantillons similaires.

 

Mode champ large

Image flexible d'échantillons plus grands

Image large samples with Wide Field Mode such as this 6” stereo speaker.
Image large samples with Wide Field Mode such as this 6” stereo speaker.

Le mode champ large (WFM) peut être utilisé pour créer une image sur un champ de vision latéral étendu. Le large champ de vision latéral peut fournir un volume 3D 3 fois plus grand pour les échantillons de grande taille, ou une densité de voxel plus élevée pour un champ de vision standard. Tous les systèmes Xradia Versa sont capables de WFM avec l'objectif 0.4x. Le système Xradia 620 Versa intègre également WFM avec l'objectif 4x. En combinaison avec l'assemblage vertical, WFM vous permet d'imager des échantillons plus volumineux avec une résolution exceptionnelle.

Changement de filtre automatisé

Simplifier l'exploration d'échantillons difficiles

The Automated Filter Changer (AFC) offers 12 standard filters with room for 12 custom filters.
The Automated Filter Changer (AFC) offers 12 standard filters with room for 12 custom filters.

Les filtres d’atténuation de la source rayons X permettent d’ajuster le spectre d’énergie des rayons X éclairant l’échantillon afin d’optimiser le contraste, ce qui dépend des propriétés matérielles spécifiques de l’échantillon. Chaque ZEISS Xradia Versa est livré en standard avec un ensemble de 12 filtres. Le ZEISS Xradia 610 Versa est équipé d'un seul emplacement de filtre permettant un changement de filtre manuel. Les systèmes ZEISS Xradia 620 Versa comportent un changeur de filtre automatisé (AFC), qui améliore la facilité d'utilisation, permettant un changement transparent des filtres pour une investigation pratique d'échantillons inconnus.

La série Xradia 600 Versa

  ZEISS Xradia 610 Versa ZEISS Xradia 620 Versa

Spatial resolutiona

500 nm

500 nm

Resolution at a Distance (RaaD™)a,b
(at 50 mm working distance)

1.0 μm

1.0 μm

Minimum Achievable Voxelc
(Voxel size at sample at maximum magnification)

40 nm

40 nm

Source Voltage Range

30–160 kV

30–160 kV

Source Maximum Power Output

25 W

25 W

Scout-and-Scan™ Control System

✓ 

Scout-and-Zoom

Vertical Stitch

XRM Python API

Automated Filter Changer (AFC)

 

High Aspect Ratio Tomography (HART)

 

Dual Scan Contrast Visualizer (DSCoVer)

 

Wide Field Mode

0.4x

0.4x and 4x

ZEISS LabDCT for Diffraction Contrast Tomography

 

Optional

ZEISS Autoloader

Optional

Optional

In Situ Interface Kit

Optional

Optional

ZEISS OptiRecon

Optional

Optional

ZEISS ZEN Intellesis

Optional

Optional

ORS Dragonfly Pro

Optional

Optional

a Spatial resolution measured with ZEISS Xradia 2D resolution target, normal field mode, optional 40x objective.
b RaaD™ working distance defined as clearance around axis of rotation
c Voxel is a geometric term that contributes to but does not determine resolution, and is provided here only for comparison.
  ZEISS specifies resolution via spatial resolution, the true overall measurement of instrument resolution

 

Protégez votre investissement

Les microscopes à rayons X ZEISS sont conçus pour être évolutifs et extensibles avec les innovations et les développements futurs afin de protéger l’investissement de nos clients. Cela garantit que les capacités du microscope évoluent avec les progrès de la technologie de pointe.

De ZEISS Xradia Context microCT à ZEISS Xradia 500/510/520 Versa, et maintenant, avec l’ajout de ZEISS Xradia 610/620 Versa, les utilisateurs peuvent convertir sur le terrain leurs systèmes en microscopes à rayons X récents.

ZEISS X-ray microscopes are designed to be upgradeable and extendible