Многофункциональный рентгеновский дифрактометр ДРОН-8

Гониометр

Тип

вертикальный двухкружный θ-θ

Рентгенооптическая схема

Брэгга-Брентано (базовая)

Другие рентгенооптические схемы могут быть реализованы с помощью дополнительно оборудования (см. разделы "Схема" и "Опции")

Радиус R, мм

180-250

Диапазоны углов, град

2θ

от -10 до 165 

θ_D

от -5 до 165

θ_F

от -5 до 95

Режимы сканирования

пошаговый/непрерывный

Методы сканирования

θ-θ, θ, Ω, 2θ-Ω, Ψ

Минимальный шаг сканирования, град

0.0005

Скорость сканирования, град/мин

от 0.1 до 100

Воспроизводимость, град

±0.001

Транспортная скорость, град/мин

2000

Система регистрации (базовая):

Тип детектора

сцинтилляционный NaI (Tl)

Скорость счета, имп/с

до 1 000 000

Высоковольтный источник питания:

Мощность, кВт

3

Напряжение, кВ

0-60

Ток, мА

0-80

Стабильность анодного тока и напряжения, %

0,01

Охлаждение

воздушное

Рентгеновская трубка (базовая):

Тип

1,5 БСВ-29Cu

Размер фокуса, мм

0.4 х 8

Охлаждение

водяное

Управляющий персональный компьютер: 

Системный блок: процессор INTEL Сore i5; ОЗУ от 4096 Mb; жесткий диск от 500 Гб; ОС Windows 10 64 bit; наличие COM-порта; наличие 2-х Ethernet портов. Периферийные устройства: монитор ЖК от 24". Вышеуказанный управляющий ПК тестируется производителем оборудования на совместимость с дифрактометром и является его неотъемлемой частью.

• управление и контроль состояния основных узлов и механизмов дифрактометра;
• диагностику и отработку аварийных ситуаций, возникающих при работе дифрактометра и его исполнительных механизмов;
• автоматическое построение кривой амплитудного распределения детектора;
• пошаговое и непрерывное измерение дифракционного спектра в заданном угловом диапазоне с заданной экспозицией (или скоростью сканирования) при θ-θ, θ, Ω, 2θ-Ω, ψ –сканировании;
• измерение с многократным сканированием различных угловых интервалов с последующим усреднением или суммированием результатов. 

• быстрый поиск рефлексов методом омега-фи и хи-фи;
• определение (Ω, φ)- и (χ, φ)-координат найденных рефлексов;
• поворот образца вокруг своей оси на заданный угол для нанесения метки;
• выставление приводов гониометра и приставки на определенные (Ω, φ)- и (χ, φ)-координаты требуемого рефлекса;
• θ-θ сканирование требуемого рефлекса;
• определение угловое 2θ положение рефлекса по проведенному скану;
• расчет метрики кристаллической решетки кубического кристалла в требуемом направлении по определенному положению максимума.

• Обработка всей дифрактограммы либо выделенного фрагмента;
• Аппроксимация фона (полиномом либо пользовательской кривой);
• Разделение Ka-дуплетов;
• Определение угловых положений максимумов;
• Аппроксимация профилей рефлексов функцией псевдо-Войта (для всего массива либо индивидуально для каждого пика);
• Расчет линейных и интегральных интенсивностей рефлексов;
• Расчет ПШПВ рефлексов;
• Расчет содержания аморфной фазы (степени кристалличности).

«Калибровка по стандарту – Stand»

• Построение калибровочного графика по внешнему или внутреннему стандарту;
• Коррекция угловых положений максимумов;
• Сохранение файла откорректированных данных для дальнейших расчетов.

• Расчет параметров элементарной ячейки (ПЭЯ) для любой из шести сингоний с известными индексами отражений;
• Выбор максимумов для расчета;
• Расчет ПЭЯ для различных компонентов в многофазных системах.

• Построение зависимостей вторых моментов, рассчитанных из профилей рефлексов, от угла дифракции;
• Определение размеров кристаллитов и микродеформаций по методу моментов;
• Расчет инструментального фактора;
• Учет поглощения при использовании эталона другого состава.

• Расчет массовых коэффициентов поглощения для любых химических соединений.
• Выбор линий образца и эталона для анализа.
• Количественный фазовый анализ смеси семью методами:
  - полный анализ многофазной смеси;
  - анализ n-компонентной системы;
  - анализ образца с известным массовым коэффициентом поглощения;
  - метод внутреннего стандарта;
  - метод корундовых чисел;
  - метод добавок;
  - метод разбавления.

• Определение типа решетки Браве;
• Выбор элементарной ячейки;
• Расчет индексов дифракционных отражений;
• Визуализация результатов в виде штрих-диаграммы.

• Чтение файлов формата cif из баз структурных данных ICSD и COD и их редактирование;
• Полный количественный анализ порошковой смеси;
• Уточнение структуры однофазного/многофазного поликристаллического образца;
• Расчет полиномиального и физического фона;
• Уточнение индивидуальных коэффициентов U, V, W, X, Y для разных фаз и типов рефлексов;
• Уточнение параметров элементарной ячейки, атомных и тепловых параметров, заселенностей атомных позиций для каждой фазы;
• Учет преимущественной ориентации индивидуально для каждой фазы (при необходимости);
• Выбор стратегии уточнения;
• Управление условиями уточнения;
• Создание и сохранение шаблонов для структурного уточнения и количественного анализа смеси;
• Расчет пяти R-факторов.

• Чтение файлов формата cif из баз структурных данных ICSD и COD и их редактирование;
• Моделирование дифрактограмм многофазных смесей по структурным данным;
• Учет инструментального фактора;
• Учет текстуры и размеров кристаллитов индивидуально для каждой фазы;
• Сравнение модельной дифрактограммы с экспериментальной;
• Встроенный пакет математической кристаллографии.

• 3D-визуализация измеренных рентген-дифракционных данных в координатах «угол дифракции – интенсивность – температура»;
• Калибровка всего массива экспериментальных данных по внутреннему и внешнему стандарту;
• Уточнение параметров элементарной ячейки по всему массиву откалиброванных данных;
• Определение точек фазовых переходов;
• Определение коэффициентов теплового расширения (КТР) в различных направлениях и тензоров термических деформаций;
• Построение фигур КТР.

• Расчет углового положения максимума по центру тяжести или по вершине пика;
• Нахождение матрицы поправок;
• Вычисление линейных, плоских и объемных макронапряжений;
• Расчет погрешностей напряжений.

• Использование для качественного анализа базы порошковых данных PDF-2/PDF-4 Международного центра дифракционных данных (ICDD);
• Автоматический или ручной алгоритм поиска;
• Возможность создания пользовательских подбаз для упрощения поиска;
• Возможность добавления собственных стандартов в подбазы;
• Проведение качественного фазового анализа по различным критериям, базам (подбазам);
• Анализ совпавших линий по положению и интенсивности;
• Расчет концентраций компонентов по методу корундовых чисел;
• Работа с базой данных, в том числе поиск по выбранным критериям.

• Поиск и выбор структурных данных по установленным критериям;
• Загрузка файлов структурных данных в формате *.cif с возможностью просмотра и редактирования используемых при расчете параметров;
• Расчет порошковой рентгенограммы по загруженным данным в указанном угловом диапазоне и для указанной длины волны, в том числе для дуплетов и синглетов;
• Расчет рентгенограмм смесей с указанными концентрациями компонентов и с указанным размером кристаллитов для каждого компонента, а также с учетом преимущественной ориентации частиц в заданном кристаллографическом направлении;
• Встроенная база рассчитанных рентгенограмм стандартов (более 20 тыс.);
• Организация пользовательских подбаз рассчитанных рентгенограмм, как из стандартов основной базы, так и непосредственно из базы COD;
• Выбор стандартов из встроенной базы по указанному набору химических элементов;
• Графическая визуализация измеренных данных, сравнение экспериментальных и рассчитанных спектров;
• Функция масштабирования интенсивности и вычитания фона для экспериментальных данных при сравнении с рассчитанной рентгенограммой; 
• Качественный фазовый анализ образцов;
• Установка требуемых критериев поиска (ограничение по элементному или минеральному составу, ограничение по ошибке углового положения и/или по числу совпавших линий, автовыбор наилучшего решения, фиксирование найденных решений с возможностью их исключения из дальнейшего поиска при большом количестве компонентов смеси);
• Количественный фазовый анализ, в том числе при наличии текстуры у одного или нескольких компонентов;
• Уточнение параметров элементарной ячейки и текстурных коэффициентов индивидуально для каждого компонента в анализируемой смеси (при необходимости) для получения наилучшего результата;
• Установка диапазона уточнения ПЭЯ;
• Формирование отчета одной кнопкой;
• Двуязычный интерфейс, встроенная двуязычная хелп-система и всплывающие подсказки.

• Моделирование экспериментальной  рефлектометрической кривой;
• Расчет основных параметров пленки и подложки (толщина, плотность шероховатость);
• Возможность задавать несколько типов слоев с различными параметрами;
• Сравнение экспериментальной и рассчитанной кривой по критерию расходимости.

• преобразование экспериментальных данных в координатах 2θ-Ω в карты обратного пространства в координатах qX-qZ и обратно;
• построение профиля карты в заданном пользователем направлении (вертикальном, горизонтальном, произвольном и из точки (000));
• изменение настроек графического представления карты (масштабирование, цветовая шкала, контрастность, предоставление в изолиниях);
• автоматический поиск пиков, определение их положения и интенсивности; сглаживание и аппроксимацию профилей пиков функцией псевдо-Войта;
• расчет параметров структуры исследуемых объектов и анализ ее дефектов по двумерному распределению интенсивности (расчет параметров решётки по положению брэгговских максимумов, расчет несоответствия подложки и слоя, расчет толщины слоя по осцилляциям);
• автоматическую генерацию интервалов 2θ-Ω по заданным значениям qX-qZ и оценку времени эксперимента;
• сохранение результатов обработки - карту и профиль - в форматах *.png и *.txt и выведение их на печать.