Nouvelle génération de microscopes à rayons X

La série Zeiss Xradia Versa 600 permet une imagerie plus rapide avec une résolution submicronique des échantillons intacts.

Deux nouveaux modèles avancés de la famille Xradia Versa, de Zeiss, sont désormais commercialisés. Il s’agit des microscopes à rayons X Xradia Versa 610 et 620, qui se distinguent par une imagerie non destructive et plus rapide, sans sacrifier ni la résolution ni le contraste sur toute la plage d’énergies disponibles, selon le constructeur allemand, dont la filiale en France se trouve à Marly-Le-Roi (Yvelines). « Des chercheurs et scientifiques de renom à travers le monde se fient à la technologie RaaD (résolution à distance) des microscopes Zeiss Xradia Versa, garantissant le maintien des plus hautes résolutions sur de plus grandes distances de travail, afin de pouvoir faire des découvertes scientifiques remarquables », explique le groupe parmi les leaders mondiaux de l’optoélectronique. Le rythme soutenu des progrès technologiques nécessite, de nos jours, des instruments analytiques rapides, capables de suivre le rythme, c’est la raison pour laquelle Zeiss a développé Xradia Versa 600.
Le plus grand défi de la tomographie par rayons X est de maintenir la résolution sur des échantillons de grande taille, même sur de longues distances de travail, tout en maximisant simultanément la résolution et le flux de rayons X pour un rendement plus élevé. Pour Zeiss, ses deux nouveaux instruments répondent à ce défi, car « ils fournissent une source de rayons X de grande puissance pour un flux de rayons X nettement supérieur ». Cela conduit à des tomographies plus rapides et donc à un débit jusqu’à deux fois plus élevé, sans compromettre la résolution spatiale.

Applications en recherche avancée et dans l’industrie

Pour le fabricant, cela ne fait aucun doute : les installations universitaires à usage partagé ainsi que les clients industriels tireront le meilleur parti de l’acquisition d’image plus rapide de ces instruments polyvalents. « En répondant aux besoins de plusieurs utilisateurs avec des exigences différentes et en améliorant l’utilisation des instruments, ces installations rendront les microscopes accessibles à tous et accéléreront leurs recherches et leurs découvertes », assure-t-il.
La fonctionnalité RaaD permet aux chercheurs de caractériser de manière non destructive la microstructure 3D de matériaux, dans des environnements contrôlés, grâce à des expériences in-situ. « Ces expériences sont essentielles pour comprendre l’impact de différents facteurs, tels que les chargements mécaniques ou thermiques », souligne le groupe d’Oberkochen (Bade-Wurtemberg), au sud de l’Allemagne.

Morphologie des matériaux

Ainsi, la famille 600 de la série Xradia Versa fournit des informations sur la morphologie des matériaux énergétiques et leur comportement, lorsqu’ils sont en fonctionnement. La technologie RaaD permet d’imager des cellules de batterie intactes à haute résolution, permettant ainsi d’étudier les effets du vieillissement sur des centaines de cycles de charge. Dans l’industrie de la fabrication additive, les applications typiques de la microscopie à rayons X incluent l’étude de la forme détaillée, de la taille et du volume des particules dans les lits de poudre, afin de déterminer les paramètres de processus appropriés, ainsi que l’analyse de la rugosité de surface des structures internes auxquelles d’autres méthodes ne peuvent accéder.

Echelle micrométrique

Dans le secteur des matières premières, ces nouveaux microscopes à rayons fournissent, selon Zeiss, les images 3D les plus précises à l’échelle micrométrique pour les simulations numériques, la tomographie de contraste par diffraction en laboratoire (LabDCT), ainsi que l’imagerie multi-échelles à des temps d’exécution plus rapides.
Par ailleurs, Zeiss souligne que ses microscopes ont été conçus pour être « évolutifs et extensibles, avec les innovations et les développements futurs, afin de protéger les investissements de nos clients ». Cela garantit que les capacités du microscope évoluent avec les progrès de la technologie de pointe. Ainsi, du modèle Xradia Context microCT à l’Xradia 500/510/520 Versa, et maintenant, avec l’ajout des versions 610/620 Versa, les utilisateurs peuvent convertir sur le terrain leurs systèmes en microscopes à rayons X de dernière génération.