Infrastruktura

Univerza v Novi Gorici 

LKO: Laboratorij za kvantno optiko (LKO) je opremljen z ultra hitrim titan:safir (Ti:Sa) laserskim sistemom, optičnim parametričnim ojačevalnikom, ter žarkovno linijo za generacijo visokih harmonikov v plinu (HHG). Z omenjeno opremo lahko v LKO generiramo femtosekundne (10-15 s) laserske sunke v območju od infrardeče (2600 nm) pa vse do ekstremno ultravijolične svetlobe (16 nm). Takšne pulze uporabljamo v poskusih časovno ločljive fotoemisije, pri katerih preučujemo elektronske ter strukturne lastnosti materialov izven termodinamičnega ravnovesja. V ta namen uporabljamo dve eksperimentalni komori: ena je opremljena z VG-Scienta R3000 klasičnim hemisferičnim elektronskim analizatorjem, druga pa z ARTOF 10K spektrometrom, ki omogoča zajemanje časovno in kotno ločljivih elektronskih spektrov. Na eno izmed komor je priključen tudi klasični izvor rentgenske svetlobe, ki se, v kombinaciji z elektronskim analizatorjem, uporablja v poskusih statične, visoko ločljive rentgenske fotoemisije. Slednja omogoča fizikalno in kemijsko analizo materialov z visoko energijsko in kotno ločljivostjo. Seznam opreme je dostopen na: http://www.ung.si/en/research/laboratory-of-quantum-optics/Equipment/

LFOS: Laboratorij za fiziko organske snovi (LFOS) je opremljen s sistemom za pripravo in karakterizacijo tankih slojev, ki potekata v kontrolirani N2 atmosferi, brez prisotnosti kisika ali vode. Tanke sloje bodisi naparevamo s segrevanjem ali s pomočjo elektronskega topa v visokovakuumski komori, bodisi jih nanašamo iz raztopine. Karakterizacija tankih neprevodnih, prevodnih in polprevodnih slojev je namenjena študiji morfoloških in opto-elektronskih lastnosti. Opto-elektronske lastnosti preučujemo z metodo časa preleta fotovzbujenih nosilcev naboja (time-of-flight photoconductivity). Pri tem uporabljamo 3ns pulzni laser z nastavljivo valovno dolžino v območju 210 nm – 2300 nm in temperaturah od 12K do 300K. Nastale fotovzbujene pulze električnega toka merimo s pomočjo merilnih konic (4GHz), hitrih tokovnih ojačevalcev (2GHz) in digitalnega osciloscopa (2.5GHz). Sistem omogoča tudi karakterizacijo tankoplastnih tranzistorjev in sončnih celic, saj je opremljen s sončnim simulatorjem razreda AAA. Sistem je mogoče prilagoditi tako, da izvajamo meritve medtem ko epitaksialno pripravljamo sloj aktivne plasti v visokem vakuumu.  Več najdete na http://www-lfos.ung.si/list-of-equipment.       

LRM: Laboratorij za raziskave materialov (LRM) je opremljen z vrstičnim elektronskim mikroskopom na poljsko emisijo (FE-SEM) JEOL JSM-7100F. Široko energijsko območje elektronskega žarka (0.1 – 30 keV) omogoča opazovanje najrazličnejših vzorcev, od polimerov do anorganskih snovi. Elektronski tok na vzorec je med  <1 nA in 300 nA, kar omogoča tako snemanje visoko ločljivih slik (ločljivost <2 nm pri 30 keV) kot tudi uporabo občutljivih mikroanalitskih tehnik. Mikroskop je opremljen z detektorjem sekundarnih elektronov, detektorjem povratno sipanih elektronov in detektorjem ‘skozi lečo’ z energijskim filtrom (Trough-the-Lens – TTL).

Kar se tiče analitskih tehnik, je SEM opremljen z energijsko disperzijskim spektrometrom – EDX (X-MAX80, Oxford Instruments), ki omogoča izvajanje spektroskopske analize visoke ločljivosti (ločljivost 127 eV pri Mn Kα črti) za karakterizacijo sestave vzorca in mapiranje elementov. Poleg tega, je na SEM priključen tudi katodoluminescenčni  detektor (MonoCL4, Gatan), ki omogoča spektroskopske meritve in mapiranje emisije v območju vidnega spektra (300-800 nm), ki je posledica vzbujanja vzorca z elektronskim žarkom. Laboratorij je opremljen še z napravami za pripravo vzorca, kot so diamantna žaga, naprava za poliranje, sistem za jedkanje in napraševanje (PECS, Gatan) in naprava za ionsko poliranje z Ar  žarkom (JEOL).

Več na: http://www.ung.si/sl/raziskave/laboratorij-za-raziskave-materialov/oprema/

Nacionalni center za NMR spektroskopijo visoke ločljivosti

Seznam opreme je dostopen na http://www.slonmr.si/sub_sites/instruments.php.

V okviru NMR centra na KI deluje pet instrumentov, katerih kakovost je odločilnega pomena za izvajanje najbolj zahtevnih raziskav ter s tem visoko kvalitetnih raziskav in objav v mednarodnem prostoru. 800 in 600 MHz NMR instrumenta, opremljena s hladno sondo najnovejše tehnologije, s svojo visoko ločljivostjo in občutljivostjo omogočata študij tridimenzionalne strukture in dinamike kompleksnih sistemov z veliko molekulsko maso, kot so npr. proteini, nukleinske kisline in polimeri v raztopini. Zaradi večje občutljivosti omogočata tudi merjenje vzorcev manjših sistemov z nižjo koncentracijo, kakor tudi krajši čas obstojnih vzorcev. Drugi 600 MHz NMR instrument se uporablja za študije različnih trdnih vzorcev, od novih zdravilnih učinkovin do različnih materialov, anorganskega in organskega izvora. Dva 300 MHz instrumenta pa sta pomembna za spremljanje sinteze, analitiko v farmacevtski, kemijski, prehrambni in ostali industriji.

Polymer Competence Center Leoben GmbH

PCCL ima na voljo veliko opreme na področju merjenja in preizkušanja materialov, za izvajanje znanstvenih raziskav ter tehničnih testov na področju polimerov.

Med infrastrukturo se uvrščajo naprave za mehanično testiranje materialov, kot na primer servo hidravlična aparatura (MTS 858) za karakterizacijo materialov pod različnimi pogoji (nateg, tlak in upogib) in načini merjenja (statično, dinamično, ciklično) obremenitev. Stroj Bose Electroforce 3200 se uporablja za dinamično-mehanske preizkuse s temperirno enoto (-60 °C do 300 °C) ter za določanje lezenja materiala. Kmalu bo na voljo naprava za nanoindentacijo, ki bo omogočala bolj natančno merjenje mehanskih preiskav tankih filmov. Za termomehanske preizkuse je na voljo več DMA naprav (npr. Perkin Elmer DMA 8000). Meritve toplotne prevodnosti polimerov/kompozitov se izvajajo na Guarded Heat Flow metru (DTC 300; TA Instruments) ter pri tankoplastnih vzorcih na Laser–Flash napravi (Netzsch).

Za površinske preizkave vzorcev so na voljo rotacijski tribometer (Phoenix) in mikro tribometer (Bruker UMT-2). Za določevanje površinske energije je na voljo naprava za merjenje kontaktnega kota – Goniometer (Krüss DSA 100) ter tensiometerom (Krüss K100) za določevanje površinske energije delcev ter vlaken. Aktivacija za površinsko obdelavo polimernih površin se lahko opravi z napravo Corona (Ahlbrandt), s plazma reaktorjem (Oxford Instruments) ter pod različnimi viri UV svetlobe.

V lasti PCCL je tudi obsežen izbor optičnih naprav za prizkovanje površin materialov, kamor spada 3D-Mapsystem Leica DCM 8, kjer lahko lahko merimo interferometrijo, konfokalno mikroskopijo kot tudi mikroskopijo z variacijo fokusa (vertikalna resolucija 0,1 nm in horizontalna resolucija 140 nm), Infinite Focus sistem (Alicona) ter tudi optične mikroskope. Izbor opreme za preizkavo površin dopolnjuje mikroskop atomskih sil (AFM).

Za fizikalno-kemijske karakterizacije polimerov uporablja PCCL različne spektroskopske metode. Primer je FTIR in ATR-FTIR spektrometer (Perkin-Elmer), Raman-mikroskop (Jobin.Yvon), low-field NMR spektrometer (Bruker Minispec), UV/VIS in fluorescenčni spektrometer. Za molekularno karakterizacijo polimerov in molekul nizkih molskih mas so na voljo med drugim tudi HPLC-MS sistem, gelska permeacisjka kromatografija (GPC) ter plinska kromatografija (GC-MS) z pirolizo.

Kondicioniranje vzorcev in preizkava dolgoročnega vedenja polimernih materialov (na primer folij) pod UV-svetlobo, toploto in vlago se lahko izvaja v različnih napravah za staranje (me drugim Xenotest, Suntester od Fa. Atlas) in klimatskih komorah.

https://www.pccl.at/en/research/equipment.html

CTR Carinthian Tech Research AG

Splošne informacije o CTR-ovi R&R infrastrukturi so na voljo na uradni spletni strani: http://www.ctr.at/fe-kompetenz/fe-infrastruktur/

V okviru projekta RETINA se bo uporabljala predvsem ramanska spektroskopija za potrebe karakterizacije materialov. Kot definirano v prijavi, bo CTR investiral v Anti-Stokes nadgradnjo obstoječega ramanskega sistema, ki bo posebej uporabna za pilotne akcije tipa 2. Eden izmed poudarkov bo karakterizacija notranjih napetosti v siliciju, ki se npr. uporablja za sončne celice. Seveda so predvidene tudi spektroskopske raziskave v okviru pilotnih akcij tipa 1.

Renishaw inVia Reflex konfokalni ramanski mikroskop

Splošni opis:

Ramanski mikroskop omogoča ramansko spektroskopsko analizo tako makroskopskih kot mikroskopskih vzorcev do podmikrometrske ločljivosti. Široko območje uporabe sega npr. od ugotavljanja molekulske sestave vzorcev, do merjenja obremenitev in napetosti v polprevodniških materialih. Instrument omogoča 2D in 3D kartrianje, analizo razsutih vzorcev z uporabo zunanje roke ali optičnih vlaken, pa tudi analizo vzorcev, prevelikih za vzorčevalno komoro.

Ključne lastnosti:

  • spektralno območje: < 100 – 4000 cm-1 pri spektralni ločljivosti < 1 cm-1
  • trije vzbujevalni laserji: 532 nm | 633 nm | 785 nm
  • tri uklonske mrežice: 1200 | 1800 | 2400 l/mm za široko spektralno pokritost ali visoko resolucijo
  • prednje leče: 5 | 10 | 20 | 50 | 100x
  • motorizirana, 3D miza s pod-mikrometrsko natačnostjo
  • samodejno zajemanje 2D / 3D slike
  • oprema za analizo razsutih ali tekočih vzorcev
  • oprema za analizo večjih vzorcev zunaj vzorčevalne komore
  • visokokakovostno vrednotenje podatkov s pomočjo zadnje različice programske opreme WiRe®

 

Znotraj projekta se predvideva uporaba tudi sledeče opreme.

 Bruker LUMOS FTIR mikroskop

Splošni opis:

LUMOS je popolnoma avtomatiziran, samostojen, srednjevaloven, infrardeč mikroskop. Omogoča analizo makrometrskih in mikrometrskih vzorcev z metodami transmisije, odboja ali oslabljenega odboja (ATR). Uporaba zajema identifikacijo delcev, kontaminacij in prevlek ter ugotavljanje kemične sestave kompleksnih vzorcev. Instrument omogoča točkovne analize in podrobno 2D kartiranje. Opremljen je tudi z MACRO enoto z različnimi dodatki za analizo večjih vzorcev.

Ključne lastnosti:

  • spektralno območje: 650 – 4000 cm-1 pri spektralni ločljivosti 2 cm-1
  • možnosti merjenja: transmisija | odboj | oslabljeni odboj ATR (Ge kristal)
  • motorizirana, visoko precizna 3D miza z delovnim območjem 75 x 50 mm2 za vzorce do višine 40 mm
  • 8x objektiv z opcijo VIS polarizacije
  • samodejno zajemanje 2D slike
  • oprema za analizo razsutih vzorcev: transmisija, difuzni odboj
  • obsežna baza za spektralno identifikacijo neznanih snovi 

Polytec Micro System Analyser MSA-500-TPM

 Splošni opis:

Micro Systems Analyzer je merilno orodje za analizo in vizualizacijo ravninskih in izvenravninskih strukturnih vibracij ter površinsko topografijo mikrostruktur kot npr. MEMS. Instrument MSA s kombinacijo mikroskopa, laserske vibrometrije, stroboskopske videomikroskopije in interferometrije z belo svetlobo združuje tehnologije, ki razkrivajo dejanske mikrostrukturne odzive in topografijo.

Ključne lastnosti:

  • interferometrija z belo svetlobo (3D topografija)
    • z-ločljivost: nm območje
    • bočna ločljivost: do 500 nm (zavisi od povečave)
  • laserska dopplerska vibrometrija (izven-ravninska vibrometrija)
    • frekvenca: 0-20 MHz
    • ločljivost: pm območje (zavisi od povečave)
    • najvišja hitrost: ± 10 m/s
  • stroboskopska video-mikroskopija (ravninska vibrometrija)
    • frekvenca: 0-1 MHz
    • ločljivost: nm območje (zavisi od povečave)

Bruker Dektak XT-A mehanski profilometer

Splošni opis:

Dektak XT mehanski profilometer je orodje za merjenje površine tankih filmov. Omogoča karakterizacijo površinske topologije, valovitosti in grobosti vzorcev v nanometrskem območju. Sistem lahko izdela tudi meritve in analize s 3D kartiranjem.

Ključne lastnosti:

  • vertikalna ločljivost: 1 Å (v 6.55 μm območju)
  • ponovljivost merjenja stopnice 5 Å, 1 sigma na stopnicah ≤ 1 μm (30 meritev z uporabo 12.5 μm igle)
  • vertikalno območje: 1 mm
  • motoriziran x/y pomik s ~152 mm hoda, motorizirana 360° rotacija
  • združevanje več meritev v eno 200 mm meritev
  • 3D kartiranje in obsežna analiza podatkov
  • največja debelina vzorcev 50 mm (največja velikost rezine 200 mm)