PELCO® Dimpler™ — прецизионная полировальная система для утончения образцов ТЭМ 

PELCO® Dimpler™ — это новейшая модель в развитии линейки Dimpler, ранее выпускавшейся компанией South Bay Technology. Она обеспечивает автоматизированное прецизионное утончение образцов для ТЭМ-анализа, для депроцессинга и анализа отказов, а также для аналогичных применений, где требуется целенаправленная тонкая полировка. Это прецизионный электромеханический металлографический инструмент для притирки, который непрерывно отслеживает и контролирует параметры димплинга и точно завершает его при заданной толщине образца. Эта электронная и механическая интеграция добавила повторяемость и надежность в процесс димплинга, а также полностью автоматизировала данный процесс.

Активный мониторинг положения Z, демпфирование с обратной связью и автоматическое управление для определения окончания обработки работают вместе, чтобы обеспечить повторяемые, надежные результаты при подготовке образцов.

Z-позиция

Положение Z постоянно контролируется с помощью бесконтактного датчика. Цифровой дисплей показывает глубину углубления в микронах и обновляется один раз за оборот. Это сводит на нет любые ошибки, связанные с биением инструмента, что особенно важно при использовании полировальных инструментов с набивкой. Глубина заделки может быть установлена с помощью Z-позиции, что позволяет остановить обработку при удалении материала на заданную глубину.

Окончание процесса

Окончание процесса может быть определено с помощью встроенного таймера или по Z-позиции. При использовании окончания по Z-позиции таймер отсчитывает общее время, прошедшее до достижения Z-позиции. Это полезно для создания рецептов процесса для различных типов образцов. Четыре фактора улучшают общую стабильность во время обработки и повышают точность завершения:

• бесконтактный датчик положения;
• датчик фазы инструмента;
• отсутствие внешнего измерительного устройства;
• демпфирование рычага с магнитной связью.

Бесконтактный датчик положения измеряет положение рычага точки опоры, которое точно соответствует толщине образца. Точность этого датчика составляет более одного микрона. Поскольку датчик бесконтактный, он не оказывает вредного влияния на действие рычага точки опоры. Время реакции датчика достаточно быстро, чтобы прекратить процесс димплинга при первом же сигнале датчика фазы инструмента о достижении заданного значения Z. Толщина образца измеряется непосредственно на PELCO® Dimpler™, при этом измерительной точкой является поверхность инструмента. Глубина ямки и заданная точка заделки Z измеряются с одним и тем же эталоном. Это предотвращает перевод любой ошибки измерения непосредственно в ошибку заделки.

Демпфирование

Демпфирование манипулятора осуществляется путем использования информации о положении, полученной от бесконтактного датчика положения, ее обработки и подачи обратно на двигатель манипулятора, который управляет усилием перемещения манипулятора вверх/вниз. Датчик положения и схема обработки достаточно быстры, чтобы активно гасить любые вибрации, которые может испытывать манипулятор. Поскольку демпфирующая сила магнитно связана с манипулятором, в системе отсутствует механический люфт, что обеспечивает демпфирование на субмикрометровом уровне. Уровень демпфирования регулируется от нулевого до жесткого.

Демпфирование обладает тремя важными характеристиками:

• Вибрации, которые могут привести к растрескиванию тонких образцов, значительно снижаются.
• Инструмент сохраняет круглую форму, устраняя лишние удары, обеспечивая более точное управление положением Z.
• Инструмент мягко соприкасается с образцом при опускании рычага.

Автоматизированные средства управления

Автоматизированные функции делают процесс димплинга более воспроизводимым и простым в использовании. Инструменты поднимаются и опускаются одним нажатием кнопки; сила димплинга, сила демпфирования, точный баланс и смещение по Z (конечная точка) задаются с передней панели.

После начала димплинга контроль не требуется. После измерения начальной толщины образца образец устанавливается, пользователь просто выбирает глубину ямки и начинает димплирование. Точное положение по оси Z интерфейса инструмент/поверхность постоянно отображается во время углубления любым инструментом. При достижении выбранной глубины углубления система управления PELCO® Dimpler™ автоматически поднимает рычаг, останавливает вращение инструмента, вращение образца и таймер часов.

Рабочий интерфейс

Рабочий интерфейс для инструментов без накладок демонстрирует очень высокую стабильность показаний ?Z (изменение значения смещения), при этом любое отклонение обычно является результатом наклона установленного образца. Исследования показали, что для инструментов с накладками рабочий диаметр находится в пределах ворса накладки. В этом случае ?Z между рабочей поверхностью и образцом зависит от нагрузки на димплер (заданного усилия), скорости инструмента, демпфирования и податливости накладки. После того, как выбраны нагрузка на димплирование, скорость инструмента и демпфирование, рабочий диаметр стабилизируется на рабочей поверхности площадки. Эта рабочая граница контролируется на Z-дисплее и используется в качестве контрольной точки, с которой образец будет подвергнут дальнейшему углублению.

Крепление образцов

В зависимости от размера и типа образца можно использовать различные крепления. Образцы ТЭМ обычно монтируются на оптически гладких сапфировых плоскостях. Низкая тепловая масса плоской поверхности сокращает время монтажа и демонтажа, а гладкая поверхность позволяет легко удалять образцы с ямочками. Твердость сапфира ограничивает повреждения, если образцы случайно перфорируются из-за ошибки оператора. Стопорное кольцо, фиксирующее сапфировую плоскость, также служит резервуаром для шлама. Этот набор пластин используется с традиционными инструментами Dimpler. Для больших образцов для анализа поверхности или отсрочки используется отдельный, более короткий комплект магнитного основания и пластин с инструментами большего диаметра. Они были разработаны для отсрочки и депроцессинга.

Инструменты

Стандартные инструменты для нанесения углублений включают в себя инструменты для плоской и углубленной обработки, как в версиях без накладок для более быстрого удаления материала, так и в версиях с накладками для полировки. Инструменты изготавливаются из нержавеющей стали 316. Плоскошлифовальные инструменты, такие как инструменты li и 2i, и инструменты для больших площадей имеют плоский профиль, в то время как димплинговые инструменты, такие как 3i и 4i, имеют радиусный профиль для получения выраженной ямки. Инструменты для плоской обработки все равно образуют ямочку с самой низкой точкой в центре вращения, но перепад высот по всей ямочке будет гораздо меньше.

Для удовлетворения многих требований к процессу полировки ямок предлагаются различные инструменты с накладками и без них. Стандартный набор инструментов 83031 для 3-мм образцов содержит 6 инструментов, номера деталей 83010, 83016, 83015, 83012, 83013 и 83014. Доступные инструменты и крепления для образцов показаны ниже.

Стандартное основание, планшайба, кольцо и сапфировая шляпка, для использования со стандартными инструментами

Стандартный набор пластин

(#83027)

Набор регулируемых пластин

(#83032)

(#83007/83040)

Стандартное основание, регулируемая пластина, кольцо и плоский сапфир, для использования со стандартными инструментами

Микроскоп PELCO® Video Alignment Microscope (VAM)

Микроскоп PELCO® Video Alignment Microscope является необходимым аксессуаром для PELCO® Dimpler™, особенно для депроцессирования/замедления и полирования на месте. Он позволяет легко нацеливаться на интересующую область и точно контролировать положение, размер и форму дна ямки или тонкого участка образца. Это особенно полезно для селективного полирования поверхности и отсрочки, где необходимо контролировать низкую точку и плоскостность полируемой области, чтобы выявить интересующую особенность. VAM состоит из оптической системы микроскопа с TFT дисплеем, стойки, точно соответствующей базовому креплению на PELCO® Dimpler™, которая выравнивается по оптической оси микроскопа, прицела для точного наведения на определенную область с помощью регулируемой базы, и X-Y столика для точного выравнивания по интересующей области.

Технические характеристики PELCO® Dimpler™ & Tools 

Варианты поставки и информация для заказа

83050 PELCO® Микроскоп для видеовыравнивания

84000 PELCO® Dimpler™ прецизионное утончение и полировка образцов

PELCO® Dimpler™ поставляется без инструментов и наборов пластин. Пожалуйста, выберите подходящий набор пластин и инструментов при запросе цены.

PELCO® Dimpler™ Инструменты и принадлежности — информация для заказа