Anton Paar präsentiert: XRDynamic 500

2021-11-15 | Corporate

Innovatives automatisiertes Mehrzweck-Pulver-Röntgendiffraktometer gelauncht.

Das XRDynamic 500: Bereits im August 2021 durften ausgewählte Kunden und Partnerbetriebe das neue Produkt der Produktlinie MCX bestaunen, Mitte Oktober folgte die offizielle Markteinführung. Fünf Jahre entwickelten die Kolleginnen und Kollegen der Anton Paar GmbH, der Anton Paar ShapeTec GmbH und AXO Dresden unter der Leitung von Josef Gautsch das automatisierte Mehrzweck-Pulver-Röntgendiffraktometer.

XRDynamic 500 als Ergebnis einer wichtigen Entscheidung
Seit den 1950er Jahren ist Anton Paar bereits im Röntgenbereich tätig. Damals präsentierte das Unternehmen mit der Kratky-Röntgen-Kleinwinkelkamera das erste wissenschaftlich analytische Instrument der Unternehmensgeschichte. Es war nicht nur an sich ein wirtschaftlich erfolgreiches Messgerät für unsere Firma, sondern markiert auch den Start für den Messgerätebau bei Anton Paar.

Die Temperierkammern von Anton Paar als Zubehör für Röntgendiffraktometer und die Kratky-Röntgenkleinwinkelkamera waren die ersten Produkte für die wissenschaftliche Messtechnik, die Anton Paar ab den 60er Jahren produziert und viele Jahre über Philips (heute Malvern Panalytical) und Siemens (heute Bruker) verkauft hat. Seither hat sich einiges getan, wie CEO Friedrich Santner schildert: „Damals war das Unternehmen zu klein, um selbst komplette Geräte für Röntgendiffraktion (XRD) zu entwickeln und man hatte auch keinen weltweiten Vertrieb dafür. Wir waren auf starke Partner angewiesen und damit abhängig. Schritt für Schritt hat sich unser Röntgenbereich weiterentwickelt und kann heute stolz auf ein starkes eigenes Produktportfolio schauen, das in den nächsten Jahren sukzessive weiter ausgebaut werden wird.“

„Vor ein paar Jahren haben wir begonnen, unsere eigenen Röntgenquellen zu entwickeln, weil wir sie für unsere SAXS-Geräte brauchten und diese auch für Röntgendiffraktometer verwendet werden können“, erzählt Petra Kotnik, Produktlinien-Managerin von Material Characterization – X-Ray (MCX).

Mit AXO Dresden kam 2019 ein international anerkanntes Unternehmen zur Anton Paar GmbH Gruppe, das sich der Entwicklung und Herstellung von Röntgenoptiken widmet. „Aufgrund des Knowhows innerhalb der Unternehmen und des Cross-Selling-Potentials entschieden wir uns richtig in das XRD-Geschäft einzusteigen. Das XRDynamic 500 ist nun das Ergebnis dieser Entscheidung.“

Was wird untersucht?
Röntgenstrahlen haben eine Wellenlänge, die dem Abstand der Atome sehr ähnlich ist. Dadurch ist es möglich, in das Material quasi „hineinzusehen“ und zu untersuchen, wie die Atome im Material angeordnet sind. So können mechanische, thermische und elektrische Eigenschaften eines Materials bestimmt werden. Röntgenstrahlen sind deshalb nicht nur für Wissenschaft und Medizin von Bedeutung, sondern auch für technische Anwendungen. Es kann sowohl die Art des Materials analysiert werden, als auch dessen Zusammensetzung und der Anteil an verschiedenen Bestandteilen. Mit dem XRDynamic 500 können die Nutzerinnen und Nutzer ihre Proben auch bei verschiedenen Temperaturen, sowie unter Einfluss von Gasen oder Feuchtigkeit untersuchen.



Jede Art von Pulver ist eine potentielle Probe für ein Röntgendiffraktometer. „Es gibt unzählig viele Pulver auf unserem Planeten, welche die unterschiedlichsten Funktionen haben. Damit ist das XRDynamic 500 auch für jede Branche interessant“, schildert Petra Kotnik. „Grundsätzlich ist das XRDynamic 500 für die Grundlagenforschung sowie die angewandte Forschung und Entwicklung in Wissenschaft und Industrie bestimmt.“

Was macht das XRDynamic 500 so besonders?
Das Herzstück des Gerätes ist das TruBeam-Konzept, das eine ganze Reihe von verschiedenen Merkmalen und Komponenten zusammenfasst. Das Wichtigste sind die evakuierten Optikeinheiten. „Ein Röntgenstrahl interagiert nicht nur mit der Probe, sondern auch mit den Molekülen in der Luft und das erhöht sofort das Untergrundsignal. Sobald man also ein Vakuum erzeugt, reduziert man dieses Rauschen und verbessert die Datenqualität. Das Evakuieren der Optikeinheiten erfordert, dass alle verschiedenen optischen Komponenten, die wir hier in diesem Gerät finden, entsprechend gekapselt und automatisiert sind. Wir können zwischen verschiedenen Strahlgeometrien, verschiedenen optischen Komponenten und verschiedenen Probentischen umschalten. Dieser hohe Automatisierungsgrad ist bei keinem Mitbewerber gegeben. Natürlich erfolgt auch die Justierung des Gerätes und der Proben automatisch, was die Zuverlässigkeit der Ergebnisse erhöht“, erklärt Petra Kotnik.

Die einzige Schlüsselkomponente, die nicht von Anton Paar hergestellt wird, liefert das tschechische Unternehmen Advacam. Der Hersteller produziert den Röntgendetektor, der im XRDynamic 500 zum Einsatz kommt. Bei der Produktion des Detektors nutzt Advacam den Timepix3-Chip – die neueste Detektortechnologie, entwickelt am CERN. Die Europäische Organisation für Kernforschung (CERN) ist eine Großforschungseinrichtung in der Nähe von Genf. Am CERN wird physikalische Grundlagenforschung betrieben, insbesondere wird mit Hilfe des bekannten Teilchenbeschleunigers der Aufbau der Materie erforscht.

In den letzten Monaten standen einige Tests mit dem XRDynamic 500 am Programm, unter anderem am Max-Planck-Institut in Mülheim, Ruhr, und der Technischen Universität in Graz. Die Testpersonen waren besonders von der intuitiven Bedienung der Software beeindruckt. Die Steuersoftware ist sehr leistungsfähig und komplex, bleibt aber trotzdem nutzerfreundlich.

Die Voraussetzungen für ein neues erfolgreiches Kapitel im Bereich Material Characterization sind gegeben. Friedrich Santner freut sich: „Gratulation an das gesamte MCX-Team für diese tolle Leistung. So schließt sich der Kreis mit dem XRDynamic 500 rechtzeitig zum bevorstehenden 100-Jahre-Jubiläum im nächsten Jahr.“