System wysokorozdzielczego dyfraktometru rentgenowskiego Empyrean (Panalytical) przeznaczony jest do badań materiałów polikrystalicznych, nanomateriałów oraz materiałów amorficznych w zakresie:
- identyfikacji fazowej jakościowej i ilościowej
- określania stopnia krystaliczności
- badania cienkich warstw
- identyfikacji struktury krystalicznej
- określania średniego rozmiaru wielkości krystalitów
- określania rozkładu wielkości krystalitów (bez wstępnych założeń)
- monitorowania (in-situ) zmian krystalicznych pod wpływem temperatury, rodzaju atmosfery gazowej oraz ciśnienia.
Badania przeprowadzane są w standardowych oraz specjalnych geometriach i technikach pomiarowych i analitycznych:
- odbicia (Bragg-Brentano)
- transmisji (Debye-Scherrera)
- dyfrakcji transmisyjnej w kapilarze
- mikrodyfrakcji
- rozproszenia niskokątowego SAXS (Small Angle X-ray Scattering)
- reflektometrii „out-of-plane” oraz „in-plane”, pozwalających na badania cienkich warstw oraz warstw epitaksjalnych
- analizy PDF (Pair Distribution Function), stosowanej do strukturalnej charakteryzacji materiałów nanokrystalicznych i amorficznych z użyciem wysokoenergetycznego źródła wzbudzania.
System dyfraktometru Empyrean wyposażony jest w:
- zestaw trzech ceramicznych lamp rentgenowskich dużej mocy z anodami: Cu, Co lub Ag, wraz z filtrami odcinającymi promieniowanie Kβ
- goniometr pionowy o wysokiej rozdzielczości kątowej 0,0001o, z zakresem kątowym 2θ od -111o do +168o
- system dwóch detektorów: półprzewodnikowego detektora rastrowego PIXcel3D, zapewniającego pomiary we wszystkich wymiarach: 0D, 1D, 2D i 3D oraz detektora scyntylacyjnego
- 45-pozycyjny, automatyczny zmieniacz próbek
- niezbędne oprzyrządowanie, układy mechaniczne, optyczne i sterujące
- przepływową komorę reakcyjną XRK 900 (Anton Paar) z wyposażeniem (system dozowania gazów i par, generator wodoru wysokiej czystości), umożliwiającą badania dyfrakcyjne (w zakresie 2θ od 0o do +165o) w warunkach in situ w podwyższonych temperaturach (do 900oC) oraz ciśnieniach (od 1 mbar do 10 bar).
Oprogramowanie umożliwia sterowanie systemem dyfraktometru i zbieranie danych pomiarowych oraz zawiera szereg specjalistycznych pakietów do obróbki i analizy danych pomiarowych, badań 2D (okręgi Debye’a) oraz konwersji danych dyfrakcyjnych z 2D do 1D, krystalografii i identyfikacji fazowej (ilościowej i jakościowej) z analizą Rietvelda, rozproszenia niskokątowego SAXS, transmisji kapilarnej, mikrodyfrakcji, analizy PDF, reflektometrii i analizy warstw epitaksjalnych, bazę danych dyfrakcyjnych ICDD PDF-4+ oraz oprogramowanie do wizualizacji i opracowania graficznego wyników.