SmartPI – automatisierte REM-Lösung für die Partikelanalyse und -klassifizierung

ZEISS SmartPI – Smart Particle Investigator

Ihre automatisierte REM-Lösung für die Partikelanalyse und -klassifizierung

Klassifizierung von Partikeln mit der energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDS)

Klassifizierung von Partikeln mit der energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDS)

Klassifizierung von Partikeln mit der energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDS)
Klassifizierung von Partikeln mit der energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDS)

Erkennung, Analyse und Klassifizierung von Partikeln

Der Smart Particle Investigator (SmartPI), Ihre moderne Lösung für die Partikelanalyse und -klassifizierung, verwandelt ein Rasterelektronenmikroskop in eine sofort einsatzbereite Lösung für die technische Sauberkeit oder für Metall- und Stahlanwendungen. SmartPI umfasst alle Aspekte der REM-Steuerung, Bildverarbeitung und Elementaranalyse (EDS) in einer einzigen Anwendung.

  • Steuern Sie REM-Imaging und EDS-Analysen mit einem Softwareprogramm.
  • Führen Sie automatisierte, unbeaufsichtigte Partikelanalysen durch.
  • Erstellen Sie wiederholbare Daten und standardkonforme Berichte.
  • Kombinieren Sie SmartPI mit ZEISS Lichtmikroskopen für Partikelanalysen, um einen korrelativen Workflow zu konfigurieren.
  • Profitieren Sie von dem globalen ZEISS Service und Support für Ihr gesamtes System.
  • SmartPI erfüllt die Normen ISO 16232 und VDA 19 für technische Sauberkeit.
     

Zugeschnitten auf industrielle Anforderungen

SmartPI wurde in enger Zusammenarbeit mit einem globalen Zulieferer von Automobilteilen entwickelt, der einen konkreten Bedarf an einem leistungsfähigen und gleichzeitig benutzerfreundlichen System für die Partikelidentifizierung und -klassifizierung hatte. Dabei wurden nicht nur die aktuellen Anforderungen an technische Sauberkeitsanalysen berücksichtigt, sondern auch Aspekte der Nutzerfreundlichkeit für typische industrielle Umgebungen. Schließlich kommt es vor, dass nicht jeder Bediener ein Mikroskopieexperte ist und Lösungen häufig an mehreren Standorten auf dem Globus bereitgestellt werden.

Einfachheit ist der Schlüssel

Die SmartPI-Automatisierung vereinfacht den Betrieb, deshalb müssen Sie kein Mikroskopieexperte sein, um aussagekräftige Daten zu erhalten. Gleichzeitig können erfahrene Bediener einfach Vorlagen erstellen oder modifizieren und Analyseroutinen an spezifische Anforderungen anpassen. Sämtliche Vorlagen, Systemkonfigurationen und Partikeldaten werden in einer prüffähigen Datenbank gespeichert, die ein einfaches Prüfen und Exportieren von Daten erlaubt.

Intelligente Erkennung von Partikeln

Mithilfe eines ausgeklügelten Algorithmus für das Stitching von am Rand liegenden Partikeln erkennt, charakterisiert und klassifiziert SmartPI auch Partikel, die über mehrere Sehfelder verteilt sind. Dazu gehören etwa abgeschnittene Partikel in einem Partikeldatensatz. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn größere Partikel in der Statistik berücksichtigt werden sollen. Andernfalls würden Analysen der technischen Sauberkeit oder der Qualität von Stahl nachteilig beeinflusst.

Eine voll integrierte Lösung

Steuern Sie REM-Imaging und EDS-Analysen mit einem Softwareprogramm auf einem PC. ZEISS SmartPI behält alle Daten an einem Ort und sorgt so für die Integrität von REM- und EDS-Daten und eine effiziente Datenabfrage. Auch wenn das EDS-System von einem anderen Anbieter stammt, wird das gesamte SmartPI-System vom globalen ZEISS Service- und Anwendungsteam unterstützt – so erhalten Sie Kundenservice aus einer Hand.

SmartPI at Work

Typischer Workflow in SmartPI

Typischer Workflow in SmartPI

Energiekalibrierung des EDS-Detektors

Energiekalibrierung des EDS-Detektors

Energiekalibrierung des EDS-Detektors
Energiekalibrierung des EDS-Detektors

Selbstkalibrierungsverfahren

SmartPI führt vor jedem automatischen Durchlauf und regelmäßig während des Durchlaufs Selbstdiagnose- und -kalibrierungsroutinen durch. Dadurch werden die Systemstabilität und genaue, wiederholbare Ergebnisse sichergestellt. Sollte ein automatischer Durchlauf einmal unterbrochen werden, beispielsweise weil eine Kathode ausgetauscht werden muss, wird ein automatischer Wiederherstellungsprozess initiiert.

Morphologische und chemische Klassifizierung

Morphologische Partikelsegmentierung (links) und chemische Klassifizierung (rechts)

Morphologische und chemische Klassifizierung
Morphologische Partikelsegmentierung (links) und chemische Klassifizierung (rechts)

Morphologische und chemische Klassifizierung

SmartPI nutzt fortschrittliche Bildverarbeitungs- und Analysetechniken, um verschiedene morphologische Merkmale für jeden erkannten Partikel zu messen. Anschließend werden EDS-Analysen zur Bestimmung der chemischen Zusammensetzung jedes Partikels ausgeführt. Analysieren Sie Partikel rasch im Spot-Modus oder im Detail mithilfe des erweiterten ZEISS Feature Scan-Modus. Dabei wird die gesamte Partikelform gescannt, um eine genauere Klassifizierung zu erreichen.

Ausschluss von Fasern

Ausschluss von Fasern, beispielsweise über die Beschränkung des Parameters für die Faserlänge

Ausschluss von Fasern
Ausschluss von Fasern, beispielsweise über die Beschränkung des Parameters für die Faserlänge

Ausschluss von der Messung

SmartPI erlaubt Ihnen, als nicht interessant erachtete Partikel von der nachfolgenden Bild- und Elementaranalyse auszuschließen. Dadurch können Sie Ihren Partikeldatensatz einheitlich halten und Laufzeiten minimieren. Das könnte beispielsweise der Fall sein bei länglichen Fasern auf dem Filter, die vom Staub in der Umgebung stammen könnten und daher keinen Bezug zu Partikeln aus dem Fertigungsprozess haben.

Erweiterte Abbruchkriterien

Einrichtungsseite für Abbruchkriterien

Erweiterte Abbruchkriterien
Einrichtungsseite für Abbruchkriterien

Erweiterte Abbruchkriterien

Mithilfe einer Reihe an erweiterten Abbruchkriterien können Analysen im automatischen Durchlauf beendet werden, wenn ein vordefinierter Schwellenwert erreicht wird. Zu den Abbruchkriterien können Analysezeiten, die Anzahl der gezählten Partikel oder Felder, die Partikelgröße, eine bestimmte Klassifizierung oder andere von Ihnen spezifizierte Kriterien zählen. Diese Funktion lässt sich auf einzelne oder mehrere Proben anwenden, wodurch die Laufzeit insgesamt deutlich verkürzt werden kann. Ein Fenster mit Live-Ergebnissen erlaubt dem Bediener, den Fortschritt zu überwachen und zu entscheiden, ob ein Eingriff erforderlich ist.

Interaktive und retrospektive Partikelklassifizierung

Verwenden Sie den Prüfmodus, um einzelne Partikel erneut zu untersuchen und alle ihre Eigenschaften einschließlich der EDS-Zusammensetzung und Materialklassifizierung anzuzeigen.

Interaktive und retrospektive Partikelklassifizierung
Verwenden Sie den Prüfmodus, um einzelne Partikel erneut zu untersuchen und alle ihre Eigenschaften einschließlich der EDS-Zusammensetzung und Materialklassifizierung anzuzeigen.

Use the review mode to re-examine single particles and see all of their properties including EDS composition and material classification.

Interaktive und retrospektive Partikelklassifizierung

Verwenden Sie den Review-Output-Modus, um Klassifizierungsvorlagen zu verbessern, indem Sie die Ergebnisse sorgfältig auswerten. Sie können auch Partikel erneut untersuchen, indem Sie den Probentisch auf die entsprechenden Partikelkoordinaten zurückstellen.
Mit dem Modus zur retrospektiven Analyse können Sie vorhandene Ergebnisse neu auswerten, indem Sie einfach neue Klassifizierungskriterien verwenden, ohne die Probe erneut zu analysieren.

SmartPI Explorer

Navigationsfenster von SmartPI Explorer mit einer Ansicht mehrerer Partikel

SmartPI Explorer
Navigationsfenster von SmartPI Explorer mit einer Ansicht mehrerer Partikel

SmartPI Explorer navigation window with multi-particle view

SmartPI Explorer

Mit dieser eigenständigen Anwendung können Sie Ergebnisse durchsuchen oder Resultate für individuelle Spektren, Bilder von Partikeln und Feldern, am Rand liegende Partikel oder andere ausgewählte Filter suchen. Darüber hinaus bietet SmartPI Explorer Archivierungsoptionen und eine Bildmontagefunktion, mit der ein zusammengefügtes Bild der analysierten Felder erstellt werden kann. Der Explorer kann auch offline genutzt werden, damit das System mehr Zeit für Analysen hat.

SmartPI Reporter

VDA-19-konformer Bericht zur technischen Sauberkeit erstellt in SmartPI Reporter

SmartPI Reporter
VDA-19-konformer Bericht zur technischen Sauberkeit erstellt in SmartPI Reporter

VDA 19 cleanliness report generated in SmartPI Reporter

SmartPI Reporter

Diese eigenständige Anwendung verfügt über diverse integrierte Tools, mit denen Sie dedizierte Berichte erstellen können. Sie können Drag&Drop-Elemente nutzen, eine vorhandene Berichtsvorlage ändern oder einen Bericht gemäß ISO oder VDA auswählen. Sobald Sie Ihren Bericht definiert haben, können Sie ihn als Vorlage für weitere Berichte speichern. Verwenden Sie SmartPI Reporter online für die sofortige Berichterstellung oder offline, wenn Sie Ergebnisse zu einem späteren Zeitpunkt analysieren.

Empfohlene REM-Plattformen

EVO

EVO

Rasterelektronenmikroskop

EVO ist das REM der Wahl für routinemäßige Materialanalysen oder die industrielle Qualitätssicherung und Fehleranalyse. Mit seinem großen und motorisierten 5-achsigen Tisch und der benutzerfreundlichen SmartSEM-Software bietet EVO eine hochgradig konfigurierbare Imaging-Plattform für Partikelanalyseanwendungen. EVO ist mit dem variablen Druckmodus (VP) erhältlich, der das Imaging und die Analyse von nicht leitenden Proben wie Filtern erlaubt, ohne dass eine leitfähige Beschichtung aufgetragen werden muss. Dadurch bleibt der Filter intakt für weitere Analysen, etwa mit dem Raman- oder FTIR-Spektrometer.

Sigma

Sigma 300

Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop

Sigma 300 ist das geeignete REM für Nutzer, die eine verbesserte Auflösung für Partikelanalysen im Nanometerbereich benötigen. Das Sigma, das über eine Säule mit Gemini-Technologie verfügt, liefert die herausragenden Imaging- und Analyseergebnisse, die von einem Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop (FE-REM) erwartet werden dürfen. Die Gemini-Optik bietet Imaging mit höchster Auflösung auf einer Plattform, die sich sehr gut für Elementaranalysen, insbesondere von magnetischen Proben, eignet.

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