Manipolatori di Campioni in Alto Vuoto

Alla NANO Beamline dell' Impianto di Radiazione del Sincrotrone ANKA (Karlsruhe, Germania), la diffrazione dei raggi X e le riflessioni della radiazione di sincrotrone possono essere utilizzate per studiare le proprietà strutturali dei film sottili in condizioni di alto vuoto come parte della moderna ricerca sui materiali.

Per l'uso diretto nella beamline, è stato sviluppato un sistema all-in-one in cui la luce laser pulsata viene utilizzata per portare il target solido alla fase gassosa e poi depositarlo come strato su un substrato. Una caratteristica del sistema PLD della beamline è il riscaldamento laser, che può scaldare i substrati fino a 1200 C, e il semplice caricamento. Una particolare caratteristica è il manipolatore del campione, che permette, grazie alle sue piccole dimensioni, un'ampia gamma di angoli dei raggi X anche ad altezze ridotte del substrato.

Nel manipolatore di campioni, un Hexapod, progettato da PI per l'uso in alto vuoto, posiziona i campioni, cioè substrati di 10 mm × 10 mm, rispetto ai raggi X incidenti. Questo permette di inclinare il campione di ±5° intorno agli assi X e Y con una risoluzione di 0,001°. Inoltre, per compensare i diversi spessori degli strati, può essere spostato, fino a 3 mm, nella direzione dell'asse Z cioè verticalmente rispetto alla superficie del campione. Movimenti di ±6 mm nelle direzioni X e Y permettono scansioni in diverse posizioni della superficie del campione. L'Hexapod viene montato su uno stage rotativo, che può eseguire ulteriori compiti di posizionamento se necessario.