Cristalografía y Afines

Cristalografía y Afines Conjunto de equipos con los que se podrá estudiar:
  • Difracción de rayos X en un monocristal: Reflexión de Bragg
  • Espectroscopía:
    • Registro y calibración de los niveles de energía de un espectro de rayos X
    • Registro del espectro de energías de un ánodo de Molibdeno
  • Estructura cristalina:
    • Método de Laue para monocristales
    • Método de Debye-Scherrer para muestras de polvo policristalino
  • Aplicación de la fluorescencia de los rayos X en el análisis no destructivo de la composión química:
    • Identificación cualitativa de elementos
    • Determinación cuantitativa de composición


        LD 554 801 Aparato de Rayos X equipado c/goniómetro y tubo de Molibdeno
        LD 55 901 Tubo de Geiger-Müller con ventana de mica de muy baja densidad
        LD 559 938 Detector de niveles de energía de rayos X c/diodo PIN
        LD 524 058 Analizador Multicanal (MCA) p/detector de niveles de energía
        LD 524 013 Interfase Sensor-CASSY 2
        LD 524 220 Software CASSY Lab 2
        LD 55 477 Cristal de LiF p/estudiar reflexión de Bragg
        LD 55 487 Cristal de LiF p/obtener patrones de Laue
        LD 55 488 Cristal de NaCl p/obtener patrones de Laue
        LD 554 848 Juego de especímenes de muestra p/estudiar con sistemas de rayos X
        LD 554 844 Juego de especímenes de muestra p/estudiar fluorescencia con líneas K
        LD 554 846 Juego de especímenes de muestra p/estudiar fluorescencia con líneas L
        LD 554 838 Soporte p/obtener patrones de Laue y Debye-Scherrer sobre placas radiográficas
        LD 554 835 Accesorio del goniómetro 554 831 p/aumentar un orden de magnitud su resolución angular
        LD 554 861 Tubo generador de rayos X c/anódo recubierto con Molibdeno
        LD 554 862 Tubo generador de rayos X c/anódo recubierto con Cobre
        LD 554 863 Tubo generador de rayos X c/anódo recubierto con Hierro
        LD 554 864 Tubo generador de rayos X c/anódo recubierto con Tungsteno
        LD 554 865 Tubo generador de rayos X c/anódo recubierto con Plata
        LD 554 866 Tubo generador de rayos X c/anódo recubierto con Oro
Aparato de Rayos X equipado c/goniómetro y tubo de Molibdeno LD 554 801 Autónomo, listo para funcionar

Incluye

  • Tubo de rayos X con ánodo recubierto con Molibdeno LD 554 861
    • Kalfa = 17,4 keV (71,0 pm)
    • Kbeta = 19,6 keV (63,1 pm)
    • Lámina de zirconio p/bloquear la radiación Kbeta
  • Goniómetro automatizado LD 554 831
    • Control del ángulo del espécimen con motor paso a paso, 0 a 360 grados
    • Control del ángulo del brazo porta detector con motor paso a paso, -10 a +170 grados
    • Los ángulos se pueden comandar de modo independiente o de manera sincronizada, con la relación theta / 2 theta
    • Ajuste manual punto a punto o barrido automático entre 2 ángulos seleccionados por el usuario
    • Paso angular programable
    • Mínimo paso: 1/10 grado
    • Nota: existe un accesorio opcional (no incluido) que aumenta la resolución angular a 1/100 de grado: LD 554 835
  • Base-Gabinete-Blindaje LD 554 800
    • Interlocks y trabas de seguridad: puertas, alta tensión, corriente del tubo y bloqueo automático de la puerta
    • Blindaje completo de fuente, tubo y cámara: dosis efectiva a 10 cm de distancia: menor que 1 micro S/h
    • Acceso a la cámara de trabajo a través de dos pasos coaxiales blindados
    • Canal libre disponible para conectar accesorios
    • Alimentación ajustable para el tubo: 0 a 35 kV y 0 a 1 mA
    • Control con botonera y perilla tipo Jog (también se puede comandar desde una PC)
    • Display LED doble de gran tamaño, c/4 dígitos c/u, c/selectror de entrada p/mostrar: alta tensión, corriente anódica, tasa de conteo, ángulo del blanco, ángulo del brazo portasensor, rango de exploración, paso programado y tiempo de exposición
    • Puerto para conectar tubo de Geiger-Müller (no incluido)
    • Indicador sonoro de pulso
    • Ratímetro
    • Timer de exposición: intervalo programable entre 0,5 y 9999 s
    • Salida USB y software incluidos p/facilitar el control y registro
    • Salidas analógicas proporcionales a la tasa de conteo y ángulos para que el usuario pueda conectar su propio datalogger o registrador
    • Compatible con tubos generadores con ánodos recubiertos con Ag, Au, Cu, Fe, Mo y W
    • Pantalla fluorescente para experimentos radioscópicos: d = 15 cm
    • Placa protectora para pantalla fluorescente
  • Espécimen de prueba LD 554 78
    • Cristal de NaCl
    • Distancia interplanar: 282 pm
  • Software para registro de datos, control y evaluación del experimento
  • Driver para LabView para Windows y Linux gratis bajo para mediciones y mandos

Dimensiones: 67 cm x 48 cm x 35 cm

  • Complementos e Insumos requeridos
  • Para llevar a cabo las prácticas y estudios sugeridos en el manual, el usuario deberá contar con los siguientes elementos de uso común en su laboratorio:
    • Placas radiográficas pequeñas, del tipo usado en odontología
    • Revelador y fijador
    • Mortero, pilón y cuchara
    • Calibre con vernier a la décima de mm

  • Aplicaciones típicas
  • Acompañado por los accesorios adecuados, este equipo permite llevar a cabo estudios de:

    Reflexión de Bragg: Difracción de rayos X en un monocristal

    • Para verificar la naturaleza Ondulatoria de los Rayos X
    • Se estudia la difracción de las líneas características Ka y Kb del ánodo de molibdeno en un monocristal de NaCl haciéndose uso de la ley de reflexión de Bragg para explicarla.

    Espectroscopía: registro de un espectro energético de rayos X y calibración de un analizador multicanal

    • Registro del espectro de fluorescencia de rayos X de una muestra patrón
    • Uso de las energías del patrón para calibrar el analizador
    • La muestra está hecha de acero galvanizado y emite varias líneas fluorescentes

    Espectroscopía: registro del espectro energético de un ánodo de Molibdeno

    • Se usa un detector calibrado para registrar el espectro emitido desde un ánodo de Mo
    • El espectro resultante muestra las líneas características del material del que esta hecho el ánodo y el espectro de frenado (Bremsstrahlung) contínuo

    Reflexión de Bragg: Determinación de constantes de red de monocristales

    • Utiliza la reflexión de Bragg de la radiación Kalfa del Molibdeno (lamda = 71,080 pm) en monocristales de NaCl y de LiF para determinar la constante del cristal
    • Con un filtro de circonio se puede suprimir la componente Kb de los rayos X

    Método de Laue: estudio de la estructura cristalina de monocristales

    • Se usa la utiliza la radiación de frenado del tubo de rayos X en cristales de NaCl y LiF como radiación blanca de las posiciones de las reflexiones de color sobre una placa radiográfica situada detrás del cristal
    • De su intensidad se puede determinar la estructura cristalina y la longitud de los ejes del cristal aplicando las condiciones de Laue

    Método de Debye-Scherrer: determinación de la distancia reticular interplanar de muestras de polvo policristalino

    • Se irradian muestras de polvo fino de Mo con la línea Kalfa
    • Entre muchos pequeños cristales desordenados, los rayos X encuentran algunos cuya orientación cumple con la condición de Bragg.
    • Los rayos son difractados en forma de cono, cuyos ángulos de abertura J se obtienen de una placa radiográfica. Aquí se determina la distancia interplanar referida a J y sus índices de Laue h, k, l y con ello la estructura cristalina de las partículas.

    Aplicación de la fluorescencia de los rayos X en el análisis no destructivo de la composión química

    • La fluorescencia de rayos X usada para realizar un análisis cualitativo de identificación de sustancias presentes en cuatro muestras (aleaciones), compuestas de acero al cromo-níquel, dos diferentes tipos de latón y un imán de tierras raras.

    Determinación de la composición química de una muestra de latón por análisis de fluorescencia de rayos X

    • La composición de una aleación de latón es analizada cuantitativamente
    • El porcentaje en peso de cada componente de la aleación es calculado a partir de la intensidad de diferentes líneas de fluorescencia
    Detector de niveles de energía de rayos X c/diodo PIN LD 559 938
    • Compatible con los aparatos de rayos X LD 554 800 y LD 554 801
    • Permite registrar los espectros energéticos, resueltos por niveles cuantro trabaja en combinación con el analizador multicanal MCA LD 524 058 y la interfase Sensor-CASSY 2 LD 524 013
    • El detector contiene un fotodiodo PIN de Silicio que es enfriado mediante una juntura de Peltier
    • La carcanza incluye un preamplificador y acondicionador de señales
    • Existe una relación lineal entre el nivel de los pulsos de la salida y la energía de los fotónes de rayos X
    • Area activa del detector 0,8 mm de diámetro
    • Ventana de entrada: Plástico, con absorción equivalente al grafito con d = 40 micras
    • Rango de energía: aproximadmente 2 keV a 60 keV
    • Ancho de banda a 3 dB para E = 6,40 keV (Línea Ka del Fe): 0,4 keV
    • Tensión de alimentación: ±15 V, +5 V
    • Salida: Conector BNC para la conexión al analizador multicanal LD 524 058
    • Dimensiones: 60 x 120 x 60 mm
    Analizador Multicanal (MCA) p/detector de niveles de energía LD 524 058
    • Compatible con el Detector de Niveles de Energía de rayos X c/diodo PIN LD 559 938 al que proporciona la alimentación necesaria
    • Se monta directamente sobre una interfase Sensor-CASSY 2 a través un conector posterior rígido
    • Resolución: 256 a 2048 canales (8 a 11 bits) por espectro
    • Cada canal admite hasta 2e9 cuentas (31 bits)
    • Tiempo muerto: aproximadamente 60 micro s
    • Linealidad mejor que el 3 % del fondo de escala
    • Ventana de coincidencia: 4 micro s
    • Entrada para sensores de terceros: 0,5 a 5 V, c/ajuste de atenuador y polaridad
    • Atenuador interno y polaridad ajustables por software
    • Dimensiones: 92 mm x 92 mm x 30 mm
    Interfase Sensor-CASSY 2 LD 524 013
    • Dedicado al registro de datos experimentales
    • Salida USB
    • Sistema escalable por conexión en cascada de hasta 8 módulos de la familia CASSY, que incluye también su alimentación
    • La última unidad de la cascada se puede conectar a una PC
    • 2 entradas analógicas de tensión A y B izquierdas, separadas galvánicamente
      • Resolución: 12 Bit
      • Rangos de medición: ± 0,1/0,3/1/3/10/30/100/250 V
      • Error de medida: ± 1 % más 0,5 % del fondo de escala
      • Resistencia de entrada: 1 M Ohm
      • Velocidad de muestreo: hasta 1 MHz por entrada
      • Cantidad de valores de medición: practicamente ilimitada (dependiendo de la PC) hasta 10.000 valores/s, en tasas de muestreo superiores hasta 200.000 valores
      • Pre-disparador: hasta 50.000 valores por entrada
    • 1 entrada analógica de corriente (que anula la entrada de voltaje del canal A izquierdo)
      • Rangos de medición: ± 0,03/0,1/0,3/1/3 A
      • Error de medida: Error de medición de tensión más 1 %
      • Resistencia de entrada: menor que 0,5 Ohm
      • Velocidad de muestreo: hasta 1 MHz por entrada
      • Para datos técnicos adicionales véase las entradas analógicas de tensión A y B.
    • 2 entradas analógicas pare sensores A y B derechas (es posible conectar cualquier de la familia CASSY)
      • Rangos de medición: ± 0,003/0,01/0,03/0,1/0,3/1 V
      • Resistencia de entrada: 10 k Ohm
      • Velocidad de muestreo: hasta 500 kHz por entrada
      • Para datos técnicos adicionales véase las entradas analógicas de tensión A y B.
      • Los datos técnicos cambian de acuerdo a la unidad sensora conectada.
      • Reconocimiento automático de las magnitudes de medición y rangos posibles mediante el software CASSY Lab 2 inmediatamente después de conectar una unidad sensora.
    • Firmware actualizable desde el software CASSY Lab 2
    • Alimentación: 12 Vcc/Vca
    • Developer Information y Driver LabVIEW(TM) disponibles gratuitamente
    • 5 indicadores LED de estado para las entradas analógicas y para el puerto USB
      • Colores: rojo y verde, de acuerdo al estado
      • Brillo ajustable
    • 1 relé de conmutación (indicación de activación con LED)
      • Rango: máx. 250 V / 2 A
    • 1 salida analógica (indicación de activación con LED, por ej. para el imán de retención o para la alimentación de experimentos diversos)
      • Tensión variable: máx. 16 V / 200 mA (Carga = 80 Ohm)
    • 12 entradas digitales (TTL) en terminales de conexión para unidades sensoras A y B (por el momento sólo utilizadas para el reconocimiento automático de unidades sensoras)
    • 6 salidas digitales (TTL) en terminales de conexión para unidades sensoras A y B (por el momento sólo utilizadas para el cambio automático de rango de medición de una unidad sensora)
    • 1 puerto USB para la conexión a PC
    • Dimensiones: 115 mm x 295 mm x 45 mm

    Elementos provistos:

    • 1 Interfaz Sensor-CASSY 2
    • 1 Software CASSY Lab 2 sin código de desbloqueo con ayuda detallada (16 usos libres, luego se puede usar como versión de demostración)
    • 1 Cable USB
    • 1 Alimentación 12 V/1,6 A
    Software CASSY Lab 2 LD 524 220 Nuevo desarrollo del eficaz software CASSY Lab para el registro y evaluación de datos de la familia de interfaces y sensores CASSY, con ayuda detallada y muchos ejemplos de aplicación integrados.
    • Soporta simultáneamente hasta 8 interfaces Sensor-CASSY 2, Sensor-CASSY y Power-CASSY en un puerto USB.
    • Soporta las interfaces Pocket-CASSY o Mobile-CASSY en distintos puertos USB.
    • Soporta el Aparato de Medición de Potencia de Joules y Watts, así como los Instrumentos Universales de Medición
    • Soporta todas las unidades sensoras CASSY.
    • Soporta además numerosos dispositivos en el puerto serial (por ej. VideoCom, Detector de Posición Infrarojo, balanzas).
    • Manejo simple Plug and Play, es decir, las CASSYs conectadas y las unidades sensoras son reconocidas automáticamente y representadas gráficamente, las entradas y salidas son activadas mediante un clic y los ajustes típicos de experimentos son realizados automáticamente (dependiendo de la unidad sensora conectada).
    • Visualización de los datos medidos en instrumentos analógicos, digitales, tablas o gráficos cartesianos (también en forma simultánea y con libre asignación de ejes).
    • Adquisición de datos manual (mediante tecla) o automática (ajustando previamente los distintos parámetros de medición como intervalo de tiempo, tiempo de medición, corrida previa, trigger).
    • Evaluaciones potentes, como por ej. diferentes ajustes (recta, parábola, hipérbola, función exponencial, función libre), integrales, rotulación de diagramas, cálculo de cualquier tipo de fórmula, diferenciación, integración, transformada de Fourier.
    • Archivos de ensayos en formato XML (se puede importar también archivos de ensayos que fueron creados con CASSY Lab 1).
    • Exportación confortable de datos y diagramas por medio del portapapeles.
    • Dentro de los archivos de ensayos creados por el usuario se puede incluir breves documentos informativos.
    • Más de 150 ejemplos de ensayos con descripciones muy detalladas de las áreas de física, química y biología.
    • Representación gráfica de la asignación de la interfaz CASSY, de las unidades sensoras y terminales de conexión al cargar un archivo de ensayo.
    • Actualizaciones gratuitas
    • Requisitos del sistema:
      • Windows XP/Vista/7 (32+64 bits)
      • 1 puerto USB libre (para dispositivos USB)
    • Soporta procesadores múltiples.
    Tubo generador de rayos X c/anódo recubierto con Molibdeno LD 554 861
    Tubo generador de rayos X c/anódo recubierto con Cobre LD 554 862
    Tubo generador de rayos X c/anódo recubierto con Hierro LD 554 863
    Tubo generador de rayos X c/anódo recubierto con Tungsteno LD 554 864
    Tubo generador de rayos X c/anódo recubierto con Plata LD 554 865
    Tubo generador de rayos X c/anódo recubierto con Oro LD 554 866