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über Nanomachanics, Inc.
über uns

 

 

 

Die Nanomechanics, Inc. InSEM™ Nanoindenter ermöglichen in-situ Nanoindentierung* bei elektronenmikroskopischer Vergrößerung in REM und FIB-REM. Dadurch eröffnen sie für Labore von Universitäten und High-Tech-Firmen völlig neue Möglichkeiten der Messung und Prüfung von Materialeigenschaften.
 

*auch Nanoindentation genannt

 

Labor der Zukunft

Durch die zunehmende Miniaturisierung von Komponenten und Bauteilen steigt in Forschung und Industrie die Notwendigkeit, immer feinere Mess- und Prüfgeräte einzusetzen. Daher werden REM und FIB-REM auch das "Labor der Zukunft" genannt. Die Untersuchung in der Vakuumkammer eines Rasterelektronenmikroskops bringt einzigartige Vorteile. Einige Messungen und Materialprüfungen sind ohne die Zielgenauigkeit und Visualisierungsmöglichkeiten des Rasterelektronenmikroskops bzw. FIB-REM sogar unmöglich.
 

 


 

 

InSEM™ kurzgefasst

Materialeigenschaften messen
in REM und FIB-REM

Einfach, flexibel und vielseitig

Dynamische In-Situ Prüfung

Simultane Versuchsüberwachung, Aufnahme und Datenprotokollierung

Materialverformungen möglich durch Druck- oder Zugversuche

Modulares System - auch für Hochtemperaturversuche (800°C)

Befestigung auf Probenbühne oder
über freien Kammerflansch
 

Ausschnitte aus dem InSEM Werbevideo

Ausschnitt aus dem Werbevideo

 

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InSEM™ Modelle

Die Nanomechanics, Inc. InSEM™ Modelle wurden entwickelt, um Nanoindentierung in Vakuumumgebungen wie REM und FIB-REM zu ermöglichen. Mechanische Oberflächeneigenschaften und Strukturen können in dynamischen in-situ Tests live, bei elektronenmikroskopischer Vergrößerung untersucht werden. Die verschiedenen Nanomechanics, Inc. InSEM™ Modelle bieten zusätzlich eine große Bandbreite weiterer Mess- und Prüfverfahren.
 

Dabei wurden die Nanoindenter so konstruiert, dass sie mit ihren Möglichkeiten hochauflösender, mechanischer Testverfahren problemlos in eine große Bandbreite verschiedener REM und FIB-REM optimal integriert werden können.
 

InSEM™ Modell

I

III

Anflanschung an REM

X

Unterbringung in Kammer

X

automatisierte Reihentests

X

optionales Heizmodul

X

X

 
InSEM I
Das InSEM I wird an einen freien Port des REM angeflanscht. Es kann optional mit Hochtemperaturmodulen ausgestattet werden.
 
InSEM III
Das InSEM III wird mit seiner Basisstation in der Kammer auf den Probentisch des REM montiert. Optional ist eine Basisstation mit Probenkipptisch erhältlich, durch den die Probe gedreht und gekippt werden kann.
Das InSEM III bietet die Möglichkeit, automatisierte Reihenuntersuchungen im REM durchführen zu können. Die InSEM III Lösung bietet sich an, wenn die meisten Ports der Kammer belegt sind.
 
HT Hochtemperaturmodule
Für alle drei InSEM™ Modelle sind optional Hochtemperaturmodule erhältlich, mit denen die Proben und/oder die Nanoindenterspitze bis auf 500 °C oder 800 °C aufgeheizt werden können. Die Hochtemperaturmodule sind mit einer aktiven Kühlung ausgestettet.
 

InSEM Modelle
Heizmodul für die Probe(n)Heizmodul für den Aktuator

 

 

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Handhabung & Design

Einfache Handhabung
Die Komponenten des InSEM™ Nanoindenters sind darauf ausgelegt, dem Labortechniker oder Forscher ein Werkzeug in die Hand zu geben, mit dem er die Eigenschaften der zu prüfenden Materialien, Proben und Produkte leicht und ohne großen Aufwand charakterisieren kann.
 
Die marktführende Software des InSEM™ erleichtert die Untersuchungen und erlaubt fehlerfreie mechanische Messungen und Prüfungen mit hoher Durchsatzrate, wie sie in heutigen Labors benötigt werden.
 
Durch den Wegfall von zeitaufwändigen Einstellarbeiten oder kompliziertem Datenaustausch ist das InSEM™ System das perfekte Werkzeug für Anwender, die Mess- und Prüfergebnisse eines Produkts für ihre Kunden bereitstellen müssen.
 
Der erfahrene Wissenschaftler hingegen erzielt mit jeder Menge auswertbarer Hintergrunddaten die estmöglichen Resultate für seine Forschungsarbeit.
 

Durchdachtes Design
Der InSEM I Nanoindenter ist so konstruiert, dass er an die Kammern sehr vieler REM bzw. FIB-REM angeflanscht werden kann. Voraussetzung ist ein freier Port an der Kammer. Der Befestigungsflansch für das InSEM wird individuell auf die REM-Kammer angepasst.
Für das InSEM III wird ein REM mit großer Kammer (wie TESCAN XM oder GM) benötigt. Kommt ein Hochtemperaturmodul zum Einsatz, werden zusätzliche Vakuumdurchführungen benötigt.
 

InSEM

 

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Mess- & Prüfverfahren

Bei der Konstruktion der InSEM™ Nanoindenter hat Nanomechanics, Inc. größten Wert auf die Flexibilität des Gerätesystems gelegt. Dadurch steht dem Anwender eine große Bandbreite an Mess- und Prüfverfahren zur Verfügung. So ist eine große Bandbreite an Materialuntersuchungen, von Forschung bis Qualitätskontrolle in der Industrie, möglich.
 

Hier einige Prüfverfahren:

NM-NV-Punkt02

E-Modul und Härte
nach Oliver und Pharr*

NM-NV-Punkt02

Dynamic Mechanic Analysis
(DMA Eigenschaften)

NM-NV-Punkt02

Verlust- und Speichermodul

NM-NV-Punkt02

Dehngeschwindigkeit

NM-NV-Punkt02

Belastungsgeschwindigkeit
 

* W. C. Oliver and G. M. Pharr, "An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments", Journal of Materials Research, Vol. 7, No. 6, 1564-83 (1992)
 

 

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Anwendungsgebiete

Egal ob Wissenschaftler im Labor eines Industriebetriebs oder Forscher an einer universitären Einrichtung;
Nanomechanics InSEM™ Nanoindenter statten Sie mit einer großen Fülle an Mess- und Prüfmöglichkeiten aus.
 

Hier einige Prüfgebiete:

NM-NV-Punkt02

Metalle und Gefüge

NM-NV-Punkt02

Grenz- und Oberflächen

NM-NV-Punkt02

Kunststoffe / Polymere

NM-NV-Punkt02

Keramiken

NM-NV-Punkt02

Beschichtungen

NM-NV-Punkt02

Kompositwerkstoffe

NM-NV-Punkt02

MEMS und Nanostrukturen

NM-NV-Punkt02

Dünnschichten und DLCs

NM-NV-Punkt02

Biomaterialien
 

InSEM I mit HT Heizmodulen

 

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Komponenten

InQuest Kontrolleinheit
Die durch den Computer gesteuerte InQuest Kontrolleinheit (19” Rack, 2 HE) bietet sowohl quasi-statische als auch dynamische Datenerfassung in ein und derselben, kompakten Einheit.
 
InView Software
Die Nanomechanics InView Software statten den Anwender mit hervorragender Kontrolle über seine Experimente aus. Dabei laufen komplexe Kontrollaufgaben im Hintergrund ab, um auch für Einsteiger einfache Handhabung und kurze Anlaufzeiten beim Aufbau eines Versuchs zu gewährleisten.
Die Datenauswertung ist denkbar einfach, ähnlich wie das Generieren von präsentationsfertigen Ergebnissen, die problemlos von mehreren Computern innerhalb eines Netzwerks verfolgt werden können.
 
InForce 50 Aktuator
Zur Erzielung einer bestmöglichen Dynamikrate beinhaltet der bewährte InForce Aktuator einen patentierten Tauchspulen-Kraftgenerator und eine kapazitive Abstandsauflösung. Die 50 mN Maximallast ermöglichen eine große Bandbreite an Testmöglichkeiten, die weit über Druckversuche, Indentierung und Membrantests hinaus geht. Der Aktuator ist sowohl für statische als auch dynamische Versuche bestens geeignet.
 

Rack mit InQuest Kontrolleinheit (grüner Einschub)

 

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Spezifikation

Bedienteil

Abstandsmessung

kapazitiv

maximale Eindringtiefe

50 µm

Eindringgenauigkeit (elektronisch)

< 0,001 nm

typische Störung

< 0,1 nm

Lastspiel

elektromagnetisch

Maximallast

50 mN

Kraftauflösung

3 nN

Controller

Datenerfassungsrate

100 kHz

Kontrollrate CPU Regelkreis

500 Hz

dynamische Anregungsfrequenz

0,1 Hz - 1 kHz

 

 

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Applikationen

Hier nur einige Applikationsbeispiele. Beim InSEM III können die Versuche in automatisierten Reihentests ablaufen.
 

InSEM™ Modell

I

III

Indentierung

X

X

Zugversuche

X

X

Pillar-Kompression

X

X

Partikeldruckversuche

X

X

Biegebalkenversuche

X

X

EBSD

X

X

MEMS

X

X

Nanodrähte

X

X

 

InSEM Nanoindenter

 

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Produktvideos

Hier drei Videos der Firma Nanomechanics, Inc.
Das erste Video ist ein animierter Werbefilm, der die Vorzüge des InSEM zusammenfasst und veranschaulicht.
Die beiden anderen Kurzvideos sind Aufnahmen von Kompressions- und Zugversuchen, aufgenommen life im REM.
 

InSEM Werbevideo

InSEM Werbevideo
(Englisch, 1:22 Minuten, 3 MB)

Compression of a Truss Structure

Kompressionsversuch im REM
(0:25 Minuten, 1 MB )

CalTech Mushroom

Zugversuch im REM
(0:21 Minuten, 1 MB )


Zum Abspielen der Videos wird ggf. ein mp4-Player benötigt. Aktuelle Browser wie der iExplorer, Firefox, Chrome etc.
starten die Videos auch ohne externen Player.
 

 

 

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