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技术开发与技术服务

    纳米所利用纳米测量和材料表征分析设备,为企业、高校及研究所提供校准和测试工作。主要开展纳米几何结构、新材料微观结构、组成、性能测量,在一定程度上提供分析方法和缺陷解决方案,解决在测量与检验方面的基础性、共性技术问题。

高分辨透射电镜(HRTEM)
型号:LIBRA 200FECarl Zeiss  
配置及技术指标:
    具有库勒照明和场发射源优势的多功能新型镜筒内置校正式OMEGA能量过滤器的能量过滤式透射电子显微镜(EFTEM)。
    STEM/HAADF附件,可以成和原子序数相关的像;与能谱仪结合可以方便的测量样品微区元素的线分布和面分布,对于高分辨像的解析非常有利。 
    X射线能谱(EDS)
服务内容:
    应用于生物、医药、化工、金属、半导体材料、高分子、陶瓷、纳米材料等领域。
    为综合性研究提供完全集成的能量过滤成像和电子损失谱的能力。
    可进行材料的低、中、高倍数的形貌观察(TEM),高分辨电子显微学分析(HRTEM), 电子衍射(ED), 会聚束电子衍射(CBED),衍射衬度成像(BF,DF)。 电子能量损失谱分析(EELS),能量过滤成像(EFTEM), X射线能谱分析(EDS),原子序数Z-衬度成像(HAADF - STEM)。
 
多功能原子力显微镜(MultiMode -AFM)
型号:MultiMode V  
配置及技术指标:
  • 仪器噪声:<0.3 (垂直方向的RMS),
  • 控 制 器: NanoscopeV,可同时采集8个通道数据,精度达到5120×5120像素 扫描范围:10 μm×10 μm×2.5 μm (X,Y,Z);样品尺寸:直径≤15mm,厚度 ≤5mm
  • 基本模式:轻敲模式(Tapping)、接触模式(Contact)及扭转共振模式(TRmode);扫描隧道显微镜(STM)。
  • 扩展模式:静电力显微镜(EFM),表面电势测量(SEPM),磁力显微镜(MFM),侧向力(横向力/摩擦力)显微镜(LFM),相位成像(Phase Imaging),导电原子力显微镜(cAFM),变温系统(-25℃--200℃)。
服务内容:
  • 表征纳米颗粒的形象,确定颗粒的尺寸;
  • 有机、无机材料的形貌分析及3D成像;
  • 力学性能分析及相分析;
  • 描述磁性分子或颗粒的磁力分布;
  • 材料的电性分布及外场的影响原位观察。 
显微共焦三级拉曼光谱仪(Raman)
型号: PI TriVista CRS  

配置及技术指标:
 激光器
    325nm He-Cd 激光器
    454nm-676nm Ar-Kr激光器
    785nm固体激光器
 纳米位移平台,Mapping成像
 宏光路,大样品池
 低波数<5cm-1
 光谱分辨率(FMHW):0.4cm-1

服务内容:
 材料的组成,如样品的成分分析
 加压/拉伸状态及温度变化,如每1%的应变,Si产生
1cm-1Raman位移
 晶体的对称性和取向,如金刚石颗粒的取向
 晶体的质量,如塑性变形的量
 
荧光光谱仪
型号:JY Nanolog  
配置及技术指标:
  • 激发光源:450W无臭氧连续氙灯;
  • 检测器:UV-Vis 部分检测器;NIR部分检测器;测量波长范围:200-1700nm
服务内容: 
    测量样品范围:固体、薄膜、粉末、液体样品(包括高散射样品);单壁碳纳米管。
可测量项目:
  •   荧光光谱及寿命;
  •   激发谱、发射谱、同步谱、3D EEM谱、动态扫描;
  •   恒温测量用于液体及生物样品;
  •   SW-CNTs分类分级及红外荧光快速测量; 
X射线衍射仪(XRD)
型号:X’Pert PRO MRD  
配置及技术指标:
  • 光管功率:2-3kW
  • 测角仪半径:320nm
  • 探测器线性范围:≥1000000cps
  • 角度重现性:0.0001°
服务内容:
用于薄膜材料的以下测量:
  • 物相分析
  • 晶粒尺寸
  • 小角散射
  • 晶格常数测定
  • 结晶度测定
  • 残余应力测定
  • 薄膜厚度测量
  • 摇摆曲线测量
光谱型椭偏仪(Spectroscopic Ellipsometer):
型号:UVISEL2  
配置及技术指标:
  • 光谱范围覆盖190– 2100 nm
  • 光源: 高稳定高功率氙灯
  • 探测系统:采用双PMT探测FUV-VIS波段和InGaAs探测NIR波段。
  • 自动微光斑: 软件自动选择不同光斑尺寸,8种光斑尺寸可选。
  • XYZ自动三维样品台: 样品台水平放置,XY范围:200mm,Z范围:40mm
  • 入射角:自动控制,从35°到90°自动连续可调。
服务内容: 
    用于金属、半导体、聚合物、有机薄膜材料等以下测量:
  • 薄膜厚度测量
  • 光学常数(折射率n、消光系数k)测量
纳米压痕仪(Nano-Indenter):
型号:TI-900  
配置及技术指标:
  • 纵向最大加载力10mN, 力值分辨率为1nN;最大位移5um,位移分辨率为0.04nm
  • 横向最大加载力为2mN,力值分辨率为5um,最大位移为15um,位移分辨率为4nm
  • 配备扫描探针显微镜,可实现原位成像功能配备动态测试模块
服务内容: 
    用于测试微纳米薄膜,体材料表面的微纳力学性能,包括压入硬度、弹性模量、断裂韧度、及蠕变率等参数。其动态力学测试模块可对橡胶及生物材料等粘弹性材料的微纳力学性能进行准确的测量和表征。
纳米级X光断层扫描重构设备(Nano-CT)
型号:Xradia NanoXCT-200  
    配置及技术指标:
  • X-射线的能级为8.03keV
  • 大视野模式下,样品的测量范围为≤60um, 测量结果的空间分辨率为150nm
  • 高分辨模式下,样品的测量范围≤15um,测试结果的空间分辨率为50nm
    服务内容: 
    主要用于测量微电子产业、生命科学、能源和环境科学、材料科学等领域相关材料的微纳结构特性,如孔隙率、孔径、连通率及不同物质材料的空间分布。
 
动态光散射仪(DLS)
型号:802DLS  
    配置及技术指标: 
    光源:690nm

    测量范围:Rh=(0.5~1000)nm

    服务内容: 纳米级溶液、胶体、乳液、悬浮液等的平均粒径及粒径分布。
动态光散射仪(DLS)
型号:NANOPHOX
    配置:
    激光:633nm

    温度范围:15-40oC
    测试范围:1-1000nm

    服务内容: 颗粒样品的平均粒径及粒径分布
离心场场流仪(FFF)
型号:CF2000  
    配置及技术指标: 
  • 紫外检测器;多角度光散射检测器。
  • 分析测试范围:颗粒尺寸7nm~30um
  • 流动相:各种典型的水相或者有机相溶剂,如:THF、MeOH、水等等
  • 离心力:2~500g克力
  • 离心转速:最大4900转/分钟
  • 进样体积:10~100ul
  • 进样质量:10~100ug,特定条件下,进样量可达500ug
    服务内容: 离心沉降场流仪分辨率最高的场流分级仪器,用于乳状液、脂质体、环境胶体、生物材料和纳米颗粒的高分辨分离。
盘式离心粒径粒径分析仪(CPS)
型号:DC2400UHR
    配置及技术指标:  最大转速:24000;测量范围:5-75000nm
    服务内容: 纳米/亚微米/微米级颗粒样品的平均粒径及粒径分布
扫描电迁移粒径谱仪(SMPS+C)
型号:5400
    配置及技术指标: 
  • 两种不同的DMA可以分别测定
  • 5~350nm及10~1100nm粒径范围;
  • CPC最高浓度为107/cm3
    服务内容: 气溶胶中颗粒物的粒径及浓度准确测量
扫描探针显微镜(Scanning Probe Microscope)
型号:Dimension Icon  
    基本特性: 
  • 仪器噪声:闭环XY噪声 ≤ 0.15 nm, 开环XY噪声 ≤ 0.10 nm。闭环Z向噪声35 pm RMS。
  • 控制器:Nanoscope V,可同时采集8个通道数据,精度达到5120 × 5120。
  • 扫描范围: 90 μm × 90 μm × 10 μm。
  • 样品尺寸:直径 ≤ 210 mm, 厚度 ≤ 15 mm。
  • 基本模式:空气及液下的轻敲模式(Tapping)、接触模式(Contact)、扭转共振模式(TRmode)及智能扫描模式(ScanAsyst)。
  • 扩展模式:静电力显微镜(EFM),表面电势测量(SEPM),磁力显微镜(MFM),侧向力(横向力/摩擦力)显微镜(LFM),相位成像(Phase Imaging),加热/冷却(Heater/Cooler),纳米刻蚀(Nanoman)。
     
    服务内容: 拥有最大的原子力显微镜样品台,其低漂移和低噪声的特性可以为纳米材料、MEMS、半导体、信息存储、通讯/无限通信以及生物科学等研究领域提供测量。
非接触式三维光学轮廓仪(3D Optical Profilometer)
型号:Talysurf CCI Lite  
基本特性: 

测量原理:相干相关算法(Coherence Correlation Interferometry)
垂直方向测量范围(Z):2.2mm,拼接后可达10mm
垂直向分辨率:0.01nm(0.1  )
垂直方向噪音:<0.08nm
垂直方向测量重复性:<0.02nm
最大测量区域(X,Y):6.6mm × 6.6mm,拼接后可达75mm ×75mm
光学分辨率(X,Y):0.4~0.6μm(与被测面有关)
工作台尺寸:X,Y=150mm × 150mm,Z=100nm
台阶高度重复性:< 0.1%
测量物镜:2.5× 5× 10× 20× 50× 100×
标准平面:平面度< 0.2nm (RMS)
数据分析软件:Talymap (Golden版),可以分析所有的二维和三维形貌和轮廓参数
 

服务内容: 

测量三维表面形貌,可以分析粗糙度、波纹度以及各类轮廓参数,只要反射率在0.3%到100%之间,各种材料类型都可以被测量,如玻璃,液体,照片,金属,复合材料及粘膜。 

工业CT断层扫描测量仪 (Industry CT)
型号:METROTOM 1500  
基本特性: 
电压:30~225 kV
电流:10~1000μA
靶功率:225W
靶材料:钨
焦点尺寸(最小)﹥5 μm
测量范围Φ300×350mm
探测器2048×2048 像素
射线源到探测器距离:1500mm
示值误差:(4.5 + L/100) μm
最大负载(中心):500N
导轨误差补偿(CAA计算机辅助精度修正)
 
服务内容: 
评估和测量精密工件、模具、复杂机构、内部零件、部件与CAD比较等
故障检测和失效分析
装配问题的故障诊断排除
先进材料研究和生物结构的分析
模型的数字化归档
逆向工程
 
微纳三坐标测量机 (micro & nano CMM)
型号:F25
基本特性: 
光学和触针多测头设计
测量范围:130mm×130mm×100mm
最小测头直径:100μm
接触探测力:0.5mN
示值误差:(0.25+L*/666) μm
探测误差:0.3μm
分辨力:7.5nm
服务内容: 
    可测量微小而且精密的样品外形尺寸,表面轮廓、粗糙度等,并可与超精密微加工、微组装系统组合,进行在线检测、质量控制等。广泛应用于超精密机械加工、MEMS器件、半导体微电子加工、光学、分子生物学和精密工程。
激光椭偏仪
型号:SE500

基本特性: 
反射与椭偏组合测量。
反射测量波长范围450 nm到920 nm;
椭偏测量波长:632.8nm;
标准光斑直径≥1mm;
膜厚测量范围1nm~10 um;
角度调整范围400-900;
样品台直径≥6",高度及水平可调。
 

服务内容: 
    用于光伏电池,有机薄膜测量等薄膜厚度,折射率测量。服务于半导体,光学薄膜,光伏产业。
场发射扫描电子显微镜(FESEM))
型号:ULTRA 55  

基本特性: 

探头:包括EsB(能量选择背散射电子探测器)、AsB(角度选择背散射电子探测器)、SE(样品室二次电子探测器)和In-lens SE(镜筒内安装的二次电子探测器)以及EDS能谱分析。

加速电压:0.02 - 30 kV。
样品室尺寸:内部直径330mm,高度270mm。
样品台:5轴电动样品台。
行程:   X = 130 mm
        Y = 130 mm
        Z = 50 mm 
        T = -3o - 70o
        R = 360o
放大倍数: 12 – 1,000,000× (SE)
             100 – 1,000,000× (BSE)
分辨率(在最佳工作距离):
0.8 nm在30 kV (STEM 模式)
1.0 nm在15 kV
1.7 nm在1 kV
 

服务内容: 

    用于各种样品的微观形貌观察和显微结构与成分分析。为纳米新材料,半导体研究提供量值溯源与测试,服务于纳米科学,新材料,新能源等领域。

X射线光电子能谱仪(XPS)
型号:Thermo Scientific ESCALAB 250Xi

用途及功能:
    主要用于各种固体材料表面(1~10nm)元素组成、化学价态等的定性和定量分析,表面检测灵敏度高(1%),配备原子团簇离子源和氩离子源,结合离子刻蚀技术或者利用变角XPS技术可获得元素及化学态深度分布信息,通过线扫描、面扫描、平行成像技术可获得元素及化学态的线、面分布信息,利用微聚焦X射线源或电子束可获得微区表面信息。主要功能是X射线光电子能谱,并附带俄歇电子能谱(AES)、反射电子能量损失谱(REELS)及离子散射谱(ISS)等功能。
 

服务内容: 
    金属、玻璃、高分子、半导体、纳米材料、生物材料以及催化材料等。如薄膜表面杂质元素的检测;电子行业元素掺杂失效分析;太阳能薄膜电池材料元素深度浓度分析等。
全反射X射线荧光光谱仪(TXRF)
型号:Rigaku NanoHunter

用途及功能:
    主要用于固体材料表面最外层(约5nm)元素组成的定性和定量分析,调节入射角度,可获得材料元素深度成分分布。能够对薄膜、固体、粉末、液体等样品进行分析,可检测元素为Al至U。
 

服务内容: 
    应用于薄膜、固体、粉末、液体等样品的分析。
物理吸附仪
型号:Quantachrome Autosorb-1-MP

用途及功能:
利用静态容量物理吸附法测量介孔、微孔材料的比表面积、孔容及孔径分布,可开展氪气、氮气和氩气等吸附
 

服务内容:
    
    化学、化工、制药、陶瓷、建筑材料、环境保护、涂颜料和冶金/金属加工等。
 
压汞仪
型号:Quantachrome PoreMaster GT60

用途及功能:
利用压汞法测量大孔、介孔材料的比表面积、孔容及孔径分布。

服务领域:

化学、化工、制药、陶瓷、建筑材料、环境保护、涂颜料和冶金/金属加工等。

差示扫描量热仪(DSC)
型号:Perkin Elmer Diamond

用途及功能:

测量样品的温度转变点(熔点、玻璃化转变温度、相变点等)和物理化学变化吸收或释放的热焓(熔化热、比热、分解热等),也用于测量与温度和热焓相关的量值(氧化诱导期,有机物纯度等)。温度测量范围为-60℃~700℃。

服务领域:

聚合物、药物、化学计量、材料、冶金和医疗等。

热重分析仪(TG)
型号:Perkin Elmer Pyris

用途及功能:

测量样品质量随程序温度变化的信息,包括分解温度、氧化温度、水分、灰分、挥发分、沸点、分解动力学和聚合物碳黑含量等。温度测量范围为30℃~950℃,最大样品量1.0g,质量分辨率1ug。

服务领域:

    聚合物、药物、化学计量、材料、冶金、医疗和煤炭等。

高温差示扫描量热仪(高温DCS)
型号:Netzsch DSC 404C
功能及配置:

测量样品的温度转变点(熔点、相变点等)和物理化学变化吸收或释放的热焓(熔化热、比热、分解热等),也用于测量与温度和热焓相关的量值(氧化诱导期等);特别用于测量高温区域的温度转变点、热焓及相关性质。温度测量范围为35℃~1500℃。

服务领域:

    聚合物、药物、化学计量、材料、冶金和医疗等。

表面张力仪
型号:Krüss K100
用途及功能:

    主要用于液体表界面张力测量(包括Du Nouy环法和Wilhelmy板法)、表界面临界胶束浓度测量、液体密度测量、沉淀速率测量、动态接触角测量和固体表面能计算等。

服务领域:

    石油工业、浮选工业、医药材料、芯片产业、低表面能无毒防污材料、油墨、化妆品、农药、印染、造纸、织物整理、洗涤剂、喷涂、污水处等。

接触角测量仪
型号:Krüss DSA100
用途及功能:

    测量接触角、表面张力、表面能等,用于评价表面处理程度、考察粘胶特性、固体表面能谱分析、预测亲疏水性、纺织行业印染的最佳化选择、晶片及微电子产品的质量控制等。

服务领域:  

    化工、日化、材料、表面改性、生物燃料、石油冶炼、人工骨关节、医药、食品等领域。

原子层沉积系统(ALD

型号:Beneq TFS 200

 

用途及功能:

原子层沉积方法充分利用表面饱和反应机理而使得薄膜厚度容易得到精确控制且厚度均匀性能够达到1%。薄膜致密性好,薄膜纯度高且保形性好。配备有2个热源位和4个常温源位,可用于制备纳米级氧化物薄膜和金属薄膜。

 

服务内容:

用于微电子器件制造领域、超薄厚度标物制备、石墨烯衬底材料等。目前可制备SiO2、Al2O3、HfO2等薄膜。

 

高分辨电感耦合等离子体质谱仪(HR ICP-MS

型号:Thermo Scientific Element 2

 

用途及功能:

主要用于材料元素组成的定性和定量分析,尤其适用于痕量元素的分析。具有操作简便、分析快速的特点。对于液体样品,可利用同位素稀释方法准确测定元素含量,可对样品进行指纹分析。配备激光烧蚀系统,可直接对固体样品进行定点元素分析。

 

服务内容:

应用于金属、高分子材料、矿物和硅酸盐、油品等样品的分析。如用于Sr、Pb、Ca、B等同位素比值的测定

 

电感耦合等离子体光谱仪(ICP-OES

型号:Thermo Scientific iCAP 7000

 

用途及功能:

主要用于材料元素组成的定性和定量分析。具有检出限低,精密度好,基体效应低,动态线性范围宽,自吸收效应低,多元素同时测定,曝光时间短的特点。

服务内容:

应用于金属、高分子材料、矿物和硅酸盐、油品等样品的分析。

安东帕纳米压痕仪和微纳米压痕划痕仪(双测头)

 

型号:UNHT和MHT&MST

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配置及技术指标:

UNHT

Ÿ  最大加载力100mN, 力值分辨率为3nN;最大位移50um,位移分辨率为0.01nm

MCT :

Ÿ  最大加载力为10N,力值分辨率为0.3mN,,最大位移为200um,位移分辨率为0.3nm

MST:

Ÿ  最大摩擦加载力为10N,摩擦力值分辨率为0.1mN,,最大位移为100um,位移分辨率为0.3nm

 

 

服务内容 :

用于测量薄膜和微器件的模量,硬度,蠕变,断裂韧性和结合强度等多项微纳力学性能参数。