SAXS/WAXS/GISAXS 实验室光束线装置SAXSpoint 2.0

技术指标

参考招标参数：中国科学院2018年仪器设备部门集中采购项目（第一批）

招标编号：OITC-G180260376-1

X射线与红外联用原位测试系统

所属科研项目：长春应用化学研究所防护复合材料研发平台（区域中心）

一、综述：

名  称：中国科学院长春应用化学研究所防护复合材料研发平台（区域中心）之X射线与红外联用原位测试系统采购项目

数  量：1套

交货期：出口许可批复后6个月内

二、功能：

通过小角X射线散射（SAXS）与傅里叶变换红外光谱（FTIR）联用系统研究高分子材料尤其是聚氨酯材料微观结构。主要功能包括液体、固体、粉末、薄膜等样品的小角散射实验，大块固态高分子材料SAXS与FTIR联用与单独工作，薄膜材料GISAXS/GIWAXS测试，原位SAXS/FTIR测试，高信噪比散射数据采集，快速散射实验数据采集，方便易用的图形用户界面操作系统，大批量实验数据处理系统等。

三、技术要求：

1. 工作条件：

1.1 电源电压： AC  220V±10%  50Hz  单相；

1.2 工作温度：15～30℃；

1.3 相对湿度：≤80％；

1.4 仪器运行的持久性：可长时间连续工作。

2. X-射线源：

2.1 光源：微聚焦点光源；靶材：Cu靶；

*2.2 微聚焦点光源工作功率：≥50W；

#2.3 样品处最大光通量：＞1×10⁸ Ph/s；

2.4 冷却方式：内循环自动水冷；

2.5 具备X射线防护装置；

2.6 安全快门，安全连锁。

3. 光路系统：

*3.1 需采用真空正交背靠背X射线人工多层膜镜子，对X射线二次反射；

*3.2 X射线光谱纯度：≥99.9%；

3.3 双狭缝无散射准直系统, 保证不会产生杂散光；

3.4 光路狭缝数量≤2个；

3.5 测试时光斑大小0.1～1mm连续自动可调，精度≤0.001mm；

3.6 X射线发散度≤0.4mrad；

3.7 模块化光路，自动聚焦，无需手动调光；

3.8 真空光路，具备干式真空泵，功率≥12.1 m³/h；

3.9 样品测试时，可以无beamstop长时间曝光，用探测器直接记录主光束强度和标定样品绝对散射强度；也可选择不同尺寸的可自动移动对准的beamstop；

3.10 自动消除杂散光对数据的影响，提高数据信噪比。

4. 样品室：

4.1 开放式样品室，可提供真空环境，数量：1套；

#4.2 样品台Z轴(光束方向)可自动移动范围≥195mm，移动精度1um；

4.3 X轴移动范围≥45mm，Y轴自动移动范围≥45 mm；

4.4 样品可以自动对中，可用光强探测器直接标定样品位置，确定X射线打在样品上；

4.5  真空样品环境大小：≥500×300×300 mm³ (L×W×H)；

4.6 样品室真空度：≤1mbar；

4.7 磁性样品底座，方便快速更换原位反应样品台。

5. 高低温样品台及配套样品槽：

#5.1薄膜及固体材料样品槽，1套；可重复使用低噪音石英毛细管样品槽，2套；

*5.1.1高低温样品台控温范围：-150℃～+350℃；

#5.1.2 高低温样品台需配备杜瓦瓶，体积：≥50L；

5.2 固体和粉末样品支架，可同时测试20个固体样品，1套；

5.3 石英毛细管样品支架，可同时测试5个液体样品，1套；

#5.4 低噪音流动样品槽，可直接在样品室外部送样，1套。

6. GISAXS 掠入射小角X射线散射样品台，数量1套：

6.1 样品可沿X/Z轴自动移动，以调整样品在光束中的位置；

*6.2 Omega轴自动旋转范围-4°～+5°，精度不低于0.001°；

6.3最大样品尺寸：≥100mm×100mm。

7. 原位拉伸样品台，数量1套：

*7.1 拉力量程范围：0.01N～5N，1N～600N 双量程；

7.2 拉伸速度：1～1000μm/s。

8. 散射真空管路：

8.1 真空光路：从光源到样品腔到探测器整条光路都在真空中；

*8.2 最小散射角度2θ_min≤0.028º，q_min≤0.02nm^-1；

*8.3 最大散射角度2θ_max≥ 60º，q_max≥40nm^-1；

*8.4 要求仪器可以通过自动移动样品台改变样品到探测器之间距离以进行小角广角连续测试；

*8.5 样品到探测器之间距离可通过两种方式连续可调：a)移动样品台，b）移动探测器，

最小距离：≥77mm， 最大距离：≤1077mm。

9. 2D CMOS探测器：

9.1 可以在线实时采集小角、广角数据；

9.2 读出方式：零噪音在线实时读出，读出速度：≤4us；

*9.3 像素尺寸：≤75μm×75μm；像素数目：≥1M；

9.4 Point-spread function：1 Pixel；

*9.5 动态量程≥32bits；

#9.6小角探测器有效面积大小≥75×75mm²；

9.7 冷却方式：水冷；

9.8 探测器可在没有beamstop保护下安全工作；

9.9 探测器前表面可以在没有任何形式的Mylar膜保护下工作。

10. 小角控制及数据处理软件：

10.1 软件可进行设备自动化控制，自动数据采集，大批量数据处理简单等；

10.2 数据可直接进行转换处理，不需要进行消模糊；

10.3 可以一次自动多样品多条件测试；

10.4 可以自动生成大面积二维探测器散射图谱；

10.5 软件可进行样品吸收系数测试、自动扣背景和自动得到样品散射强度。

11. 傅里叶变换红外光谱联用装置（FTIR）：

11.1 原位傅里叶变换红外光谱与小角X射线散射装置联用；

11.2 SAXS和FTIR光路可同时测量同一样品结构；

#11.3 红外主机光谱范围：8,000～350cm^-1(可扩展到30000 cm^-1～10cm^-1) ；

11.4 分辨率: 优于0.4cm^-1；

11.5 信噪比优于55000：1，均方差值高于250,000：1。波数准确性＜0.01cm^-1 ,波数精度＜0.0005cm^-1；

11.6 干涉仪：光学补偿式迈克尔逊干涉仪，无需跟踪调整，光路永久准直,非平面镜,保修十年；

11.7 FTIR主机光学系统：

11.7.1 空气冷却光源（1个）；

11.7.2 KBr/Ge分束器（1个）；

11.7.3检测器：全数字化室温DTGS检测器（1个）；

11.7.4全部镀金镜面；

11.7.5 系统扩展能力：具备五个以上输入／输出光路接口，并可由计算机控制转换，方便用户今后的扩展。可连接FT-拉曼、GC、热分析、显微镜及探针等附件；

11.8 中红外在线光纤（一套），包含光纤，配套检测器，光纤接口；

11.9 全中文红外软件：32位处理软件，包括红外控制、谱图处理、数据转换、多组分定量等操作软件；混合物解析功能（四种混合物以上）；曲线分峰拟合软件，包括拟合教学软件及曲线分峰拟合软件（该软件必须是红外软件包的一部分，而不能是外挂的第三方软件）；自检软件；宏程序软件；中文版在线帮助软件。

12. 红外显微镜：使用透射、反射、ATR方法测量微小样品：

#12.1 空间分辨率：2.5μm；

12.2 信噪比：优于6,000:1 (峰/峰值)；

12.3 物镜镜头位置：4个镜头位置；

12.4 镜头：4倍玻璃观察物镜；15倍红外光学聚焦物镜；10倍观察目镜；

12.5 20倍独立ATR镜头：包括专用20倍Cassagrain镜头，ATR Ge晶体，五挡压力控制，自动压力报警；

12.6 可调刀口光栏；

12.7 透射/反射方式下均可以实现红外测试和可见光观测同时进行；

12.8 双光栏设计；

12.9 双检测器位置：可同时加装两个检测器，计算机控制自动转换，无需拆卸；液氮冷却的MCT检测器及前置放大器(12,800～600cm^-1)；

12.10高分辨数字摄像头及计算机多媒体成像系统及软件；

12.11独立LCD显示器，同时观察，同时测量；

12.12面扫描软件（包括ATR面扫描功能）及三维成像软件；

12.13微型样品支架（1个），用于在自动台上放置各种小样品；倾斜夹具（1个），可放大纵切面2～4倍；

12.14 ATR红外聚合物数据库，10,000张。

13. 动态力学测试模块：

13.1 最大力量程：18N；

13.2 最小力量程：0.0001N；

13.3 力学敏感度：0.1mN。

14. 样品前处理模块：

14.1 进样速度：3-40mm/min；

14.2 切割宽度：20mm；

14.3 最大切样高度：500mm。

15. 电学测试模块：

15.1量程：40V，3.03A；

15.2最小电流/电压 100fA / 100nV；

15.3测量精度：6^1/2

15.4 20通道多路复用模块，两块。

16. 弹性力学测试模块：

16.1采用EC同步直流马达设计；

16.2最大扭矩200mN.m，旋转模式最小扭矩1nN.m振荡模式最小扭矩0.5nN.m；

16.3速度响应时间5ms，应变响应时间10ms；

#16.4配备半导体下板+半导体上罩温度控制模块，温控范围-40-200℃；

#16.5配备电加热下板+电加热上罩温度控制模块，温控范围室温-400℃。

四、设备配置要求：

五、随机文件资料

1. 随机文件资料（电子版）：至少1套

2. 设备操作使用说明书（英文）：至少1套

3. 软件使用及开发指南（英文）：至少1套