デスクトップベース ナノインデンター IND-1000

サブミクロン領域における材料の機械的特性を調査。優れた機能性と設置性を両立した、デスクトップベースの次世代ナノインデンテーションシステム

製品概要

セミラボ（SEMILAB）の「IND-1000」は、研究室への導入に最適なデスクトップベース（卓上型）仕様の高性能ナノインデンターです。
薄膜などの微小体積材料やバルク試料の硬度および弾性係数（ヤング率）を測定できる、極めて精密な非破壊試験システムを提供します。
本システムは、ダイヤモンドインデンター先端または球状インデンターの貫入深さを所定の荷重とともに精密に測定。
慎重な較正後、荷重/除荷曲線から材料の機械的特性を極めて正確に算出します。
電子機器主要部品やプリアンプの再設計、花崗岩製ガントリー（フレーム）の新設計、そして根本的に刷新された新ソフトウェアの搭載により、きわめて安定したナノスケール計測を実現します。

※設置環境について
IND-1000の設置にあたっては、性能を最大限に発揮させるため VC-D環境（低振動環境）が必要となります。

IND-1000が選ばれる主な特長

• 独立した荷重と変位の測定（市場における先駆的ソリューション）
  荷重の印加と変位（深さ）の測定を完全に独立して行う閉ループフィードバックシステムを採用。荷重または深さの適用に対するリアルタイムなフィードバック制御を可能にしています。
• サブナノメートル単位の超高分解能（LVDT技術）
  変位と力の検出にはLVDT（リニア可変差動変圧器）技術を導入。サブナノメートル単位の優れた深度分解能と、極めて直線的な応答特性を誇ります。
• 発熱のない高安定性（高品質PZT膨張素子）
  圧子軸の駆動には高品質なPZT（ピエゾ）膨張素子を採用。熱の発生を抑えることで、熱ドリフトによる影響を極限まで排除し、極めて高い測定安定性を維持します。
• 高剛性・低質量なチタン製圧子軸と堅牢設計
  シャフト部にはチタンを採用し、高剛性と低質量を両立。機械的破損にほぼ耐性がある堅牢な設計のため、定期的な校正を必要とせず、長期間にわたらず高い信頼性を発揮します。
• 最新の光学イメージングシステム（500万画素カメラ）
  高解像度カラーCCDカメラを統合した新規光学顕微鏡システムを搭載。メインソフトウェア上で的確な位置決め（特定部位の調査）ができるほか、測定後の残留圧痕（堆積、亀裂、剥離など）をクリアに観察・撮影できます。

アプリケーション

IND-1000は、ナノインデンテーションだけでなく、オプションや高度な解析モードにより多彩な材料評価に対応します。

• 薄膜・コーティング材料の硬度および弾性係数（ヤング率）評価
  酸化物被覆シリコンウェーハ、誘電体、ポリマー（塗料）フィルムなどの硬度・弾性率の測定。
• 均質性評価（硬度・弾性率マッピング）
  サンプル表面の指定エリア（例：400×400μm領域など）を多点測定し、コーティング厚さの変化や材料の均一性を視覚的にマッピング評価。
• 破壊靭性測定
  キューブコーナーインデンターチップを使用し、表面に微小な応力を加えることで、脆性材料などの破壊靭性（$K$）を算出（大規模な試料準備や事前亀裂の形成が不要）。
• 粘弾性クリープ（Creep）解析
  高分子材料（ポリマー等）において、荷重を一定に保持（ステップ荷重）した状態での変位（時間変化）を測定し、モデルパラメータを推定。
• スクラッチ試験（密着性・摩擦特性評価オプション）
  横方向力検出に対応したスクラッチ試験ステーションを構築可能。薄膜の剥離耐性（接着性）や摩擦係数をシミュレーション。
• 動的解析（定量的ダイナミック特性）
  振動負荷を印加し、周波数の関数として貯蔵弾性率や損失弾性率の複素伝達関数を生成。

主な製品仕様・構成