材料科学中的X射线应用

       材料科学是一门广泛的学科，涵盖从聚合物到金属的所有领域。该学科的范围可以以材料学四面体展示，其四个顶点代表加工、结构、性质和性能，而表征位于其中心。

Sigray 提供了一套全面的X射线表征工具，包括3D多尺度X射线显微镜 (PrismaXRM 和 TriLambda)、微区成分分布表征 (AttoMap microXRF) 以及表征样品化学和电子结构的X射线吸收谱系统 (QuantumLeap XAS系统)。这些系统可以充当具有四条表征X射线束线站的实验室同步加速器。

由于X射线本质上是对样品非破坏性的，因此这些工具是互补的，也可以作为其它分析设备的上游系统使用。它们也是原位实验的理想选择。

原位（operando/In-situ）实验：结构和电子结构

X 射线是一种强大的方法，可以在不破坏样品的前提下，探测样品内部在制备或成像过程中发生的变化。Sigray已优化其每款产品以适应原位实验装置，从而能够进行诸如应力和应变下的3D 变形/断裂(PrismaXRM)、加热和气体下的化学变化(QuantumLeap)、多孔岩石中的气流 (AttoMap) 以及电池电极的微观结构演变 (TriLambda) 等研究。

研究多孔岩石中气流的原位池

化学和电子结构

化学和电子结构（即电子的局部对称性、键长和电子密度）对于了解潜在的催化材料、能源材料和纳米粒子通常至关重要。使用 QuantumLeap X射线吸收谱仪(XAS)既可以提供化学状态的定性准确识别，也可以提供原子距离和配位数的定量信息。

聚合物和低Z材料

低原子序数(低Z)材料通常被视为电子和 X 射线方法最具挑战性的材料。这是因为此类样品在电子束下容易电荷积累，并且由于对X射线衰减效果通常太差，无法使获得合适的衬度。 Sigray在X射线显微镜方面推出了几项重大创新，以解决这些具有挑战性的材料：

①  其TriLambda nanoXRM中可使用1.7 keVX射线能量，对软材料实现 30-100nm 的 3D 分辨率。

②  ChromaXRM 中的专利多靶材单色X射线源，可在亚微米 3D 分辨率下实现实验室中最高的吸收衬度。

③  EclipseXRM 中的新型三衬度成像可以提供新的衬度机制，以显示软材料和生物材料中的特征，使用普通X射线源无法看到这些特征

增材制造(AM)以及流程监控

X射线已经成为增材制造的关键工具，因为它们可以提供完整零件的信息。这包括用X射线显微镜(EclipseXRM)为此类应用提供高通量)精确定位亚微米结构缺陷或纤维方向，用microXRF (AttoMap)精确定位痕量杂质。