Hysitron PI 89 掃描電鏡聯(lián)用納米壓痕儀
The Hysitron PI 89 掃描電鏡聯(lián)用納米壓痕儀利用掃描電子顯微鏡（SEM創造、FIB/SEM）的成像能力，可以在成像的同時進(jìn)行定量納米力學(xué)測試法治力量。這套全新系統(tǒng)搭載 Bruker 的電容傳感技術(shù)全技術方案，繼承了市場的批商業(yè)化原位 SEM 納米力學(xué)平臺的優(yōu)良功能。該系統(tǒng)可實現(xiàn)包括納米壓痕共享、拉伸信息化、微柱壓縮、微球壓縮生動、懸臂彎曲新型儲能、斷裂、疲勞新品技、動態(tài)測試和力學(xué)性能成像等功能範圍。
一、亮點
1）無以倫比------控制和性能
具有固有的位移控制紮實做，位移范圍從<1nm to 150µm空間廣闊，業(yè)界的力范圍從<1µN to 3.5N，和78kHz的反饋速率和39kHz的數(shù)據(jù)采集速率提供深度撮合服務，從而記錄各種瞬態(tài)事件服務品質。
2）創(chuàng)新------樣品臺技術(shù)
通過一個線性編碼器和兩種旋轉(zhuǎn)/傾斜臺配置實現(xiàn)可靠的和可重復(fù)的準(zhǔn)確樣品定位、性質(zhì)成像組成部分、原位FIB加工和包括EBSD, EDS, BSE, and TKD在內(nèi)的分析成像影響。
3）多功能------模塊化設(shè)計
支持幾乎所有的原位測試技術(shù)和選項，包括高溫的過程中、納米摩擦發展契機、電表征、納米動態(tài)力學(xué)促進進步、壓轉(zhuǎn)拉測試發力、直接拉伸優勢領先、高應(yīng)變率測試和掃描探針原位成像等。
二共創美好、特點
1）性能和功能
旋轉(zhuǎn)/傾斜樣品臺配置
新一代設(shè)計具有兩種旋轉(zhuǎn)/傾斜樣品臺配置改善。額外的線性樣品臺實現(xiàn)樣品與傳感器之間的快速和簡便定位。
Hysitron PI 89的緊湊設(shè)計允許的樣品臺傾斜喜愛，以及測試時成像的最小工作距離重要的角色。PI 89為研究者提供了比競爭產(chǎn)品更廣闊的適用性和性能：
* 重新設(shè)計的結(jié)構(gòu)增加適用性和易用性
* 1 nm精度的線性編碼器實現(xiàn)更大范圍下更好的自動測試定位重復(fù)性
* 更高的框架剛度(~0.9 x 106 N/m)提供測試過程更好的穩(wěn)定性
*兩種旋轉(zhuǎn)/傾斜模式實現(xiàn)成像、FIB加工向好態勢、以及各種探測器的聯(lián)用平臺建設，包括EDS， CBD貢獻力量，EBSD使用，ａnd TKD等。
2）固有位移控制
Hysitron PI 89利用布魯克的亞納米尺度傳感器和壓電力驅(qū)動結(jié)構(gòu)實現(xiàn)真正的位移控制和載荷控制測試：
* 在固有位移控制模式中發行速度，壓電驅(qū)動器實現(xiàn)預(yù)設(shè)位移率的位移控制更加堅強，同時力傳感器測力。
* 在真載荷控制模式下性能，力傳感器直接通過靜電力加載初步建立，同時通過三板電容測量位移。
* 傳感器的超低電流設(shè)計使得溫漂最小化供給，實現(xiàn)無比靈敏的載荷和位移測量的方法。
3）與SEM成像和其它性能成像同步的原位力學(xué)測試
Hysitron PI 89獲得的原位力學(xué)測試結(jié)果與SEM成像同步且并列顯示。這使得用戶能觀察到缺陷進行探討、應(yīng)變落到實處、熱/電刺激對于工程材料性能、壽命和耐久性從納米到微米尺度的影響最新。這種同步實現(xiàn)更多的分析：
*旋轉(zhuǎn)/傾斜樣品臺實現(xiàn)EBSD和力學(xué)性能成像聯(lián)用
*能在力學(xué)性能測試前技術創新、后直接進(jìn)行FIB加工，而無需轉(zhuǎn)換腔體
三重要作用、選件和配件
The Hysitron PI 89的模塊化設(shè)計支持幾乎所有的創(chuàng)新原位測試技術(shù)持續向好。兩套旋轉(zhuǎn)/傾斜樣品臺設(shè)計實現(xiàn)高級成像功能和FIB加工。
1） XPM------定量有望、超高速機械性能映射進一步推進；
2）SEM 和 TEM 加熱------直接測量和觀察熱啟動材料轉(zhuǎn)化導向作用；
3）原位納米劃痕模塊------具有同時法線和橫向力感應(yīng)的高分辨率測量方案；
4） 納米動態(tài)力學(xué)模式------施加振蕩力，持續(xù)測量粘彈性和疲勞特性十大行動，作為接觸深度左右、頻率和時間的函數(shù)背景下；
5）電氣特性模塊（ECM）------在納米壓痕、壓縮或拉伸加載期間同時進(jìn)行原位電氣和機械測量長期間；
6）Tribo iQ ------功能齊全的數(shù)據(jù)處理基本情況、分析、繪圖和報告軟件高端化；
7）壓轉(zhuǎn)拉裝置------專為納米線和獨立薄膜而設(shè)計力量；
8）直接拉-拉伸測試------提供完整的應(yīng)力應(yīng)變曲線、楊氏模量提單產、屈服強度深入實施、工作硬化等；
9）兼容TKD和STEM------提供電子透明樣品的分析成像發展空間；
10）原位SPM成像------基于力反饋的樣品表面的地形成像效果。
四、相關(guān)圖片
1）從SEM獲得的視頻采集實現(xiàn)實時觀察和與力學(xué)測試直接對應(yīng)足了準備。樣品由Professor Steven Nutt, University of Southern California惠贈
2）Ceramic matrix composite modulus map composed of 400 measurements in 67 seconds (left). Ceramic matrix composite modulus distribution statistics (right)
3）在室溫（左上）和 800℃（右上）環(huán)境中粘結(jié)涂層柱子壓縮后的形貌合作關系。在室溫下測試的柱子中可以清楚地看到穿晶破裂，而在高溫下才出現(xiàn)晶間破裂深刻內涵。應(yīng)力應(yīng)變曲線（下圖）表明在室溫下有較大的應(yīng)變硬化傳遞，而在較高的溫度下更為有限
4）在傾斜的法向載荷劃痕測試期間記錄的法向和橫向力數(shù)據(jù)（上圖），以及顯示變形和失效各個階段的SEM同步視頻的圖像（下圖）：（A）兩對垂直于劃痕路徑的裂紋深入闡釋；（B）分層事件和探針前方的可見彎曲更加廣闊；（C）分層區(qū)域的剝落/彈出；和（D）探針到達(dá)個剝落區(qū)域遠(yuǎn)端產(chǎn)生的第二次剝落/分層事件
