材料性能的调控,例如表面特性、电子和磁性行为以及光学属性的操控,已经达到亚原子尺度。量子力学系统和量子效应正处于研发前沿,并正在进入广泛的应用领域。适用的分析方法正在开发之中,同时成熟技术也在持续改进和调整,以满足对更高精度和稳定性不断增长的需求。
SmarAct 系统能够实现精确的样品操作,同时具备高度可定制性;它们可提高复杂度而仍保持紧凑,并可用于极端环境,例如高磁场、超高真空(UHV)、低温条件以及高强度辐射场。这些进步使人们能够更深入地探索纳米、皮米和量子世界,确保能够可靠地检测并利用新的效应。
凭借广泛的产品组合、全面的内部制造深度、内在创新能力以及丰富的开发专业知识,几乎所有用例和高度专业化的应用都可以得到满足。OEM 解决方案可以在充分考虑所有技术方面的基础上完成构思、实施和实现。
无论是高分辨率 3D 打印、超精密样品处理、电子显微镜或扫描探针显微镜、纳米压痕、纳米探测、光谱学、衍射测量、量子计算与传感,还是具备纳米级分辨率的计量,工业客户、OEM 客户以及研究机构都信赖 SmarAct 的专业能力。
共同打造的精密解决方案
在 SmarAct,我们深知,每一个先进的研究装置都有其自身的挑战、限制条件和目标。因此,我们不仅提供高精度定位组件,还会与您紧密合作,深入了解您的应用、工作流程和技术环境。
无论您需要的是即用型微操作器或纳米操作器、模块化多轴样品处理系统,还是完全定制化的定位平台,SmarAct 都是您从最初构想到最终集成的合作伙伴。
凭借以应用为导向的咨询、灵活的系统概念和深厚的工程专业知识,我们将复杂的运动与集成挑战转化为实用且面向未来的解决方案。
应用示例
利用可调谐干涉技术增强X射线暗场成像
X射线暗场成像是一种突破传统X射线射线照相和断层扫描分辨率极限的新型可视化技术。本例展示的双相位光栅干涉仪(DPGI)可在X射线探测器上生成莫尔条纹。样品引起的条纹对比度变化,可揭示亚微米特征引发的小角度散射信息。DPGI的核心优势在于其可调性:通过调节双光栅间距,可将灵敏度切换至不同特征尺寸,从而实现对厘米级样本的亚微米级表征。本装置采用四台SmarAct平台控制光栅对准、相位步进及光栅间距,确保精密对准与可调系统灵敏度。
四维扫描透射电子显微镜
四维扫描透射电子显微镜(4D-STEM)是一种强大的技术,可用于绘制材料特性图谱,如晶体对称性、晶格参数和应变。聚焦电子束扫描电子透明样品时,在每个位置记录衍射图案,实现高分辨率分析。该技术可适配标准扫描电子显微镜(SEM),特别适用于二维材料及类二维范德华异质结构等薄样品,在数平方毫米扫描区域内提供亚纳米级分辨率。本案例中,自主研发系统集成了SMARPOD 110.45.2六自由度样品定位装置与SmarAct线性平台,可精确调节摄像机焦距,实现高速高质量数据采集。
SEM成像艺术
莱比锡全景馆由艺术家亚德加·阿西西打造,在旧煤气罐内呈现沉浸式360度全景。自2019年1月起,“卡洛拉花园”展览带领游客进入微观世界,以放大百倍的花粉视角展现花卉与昆虫。科学摄影师斯特凡·迪勒贡献了蜜蜂与洋甘菊花朵的扫描电子显微镜(SEM)图像。这些影像构成了全球最大的环景画之一(110×32米),需要极高的图像分辨率。传统微距摄影无法满足需求,因此采用了配备多探测器系统及SmarAct八轴压电台的TESCAN MIRA3 FE-SEM扫描电子显微镜。SmarAct平台实现了纳米级精准定位与拼接采集,最终生成这幅全景图。
用于 µRobotex 平台的 6D 系统
μRobotex 平台是一个专门用于表征和微组装尺寸小于 10 微米的微型/纳米系统的设施[1]。它位于贝桑松国立高等机械与微技术学院(ENSMM),由 FEMTO-ST 研究所的 AS2M 部门管理。
μRobotex 团队要求 SmarAct 为扫描电子显微镜中的工具处理建立一个带位置反馈的 6D 系统。定位系统由两个相互安装的三维子系统组成。前者包括两个 SLC 系列和一个 SLL 系列平台,后者包括两个测角器和一个旋转平台,以便能够在六个自由度内操纵纳米工具。
µRobotex 团队通过自己的实时控制系统指挥定位系统。