SPECTRA Upright

NTMDT BV (Королевство Нидерландов)

SPECTRA – уникальная интеграция АСМ и конфокального Раман спектрометра.

Описание SPECTRA Upright

SPECTRA – это уникальная интеграция Сканирующего Зондового Микроскопа с конфокальной микроскопией/спектроскопией люминесценции и Раман/комбинационного рассеяния (КР). Благодаря эффекту гигантского усиления КР позволяет проводить КР спектроскопию и получать изображения с разрешением в плоскости до 50 нм.

Одновременные исследования методами АСМ и конфокальной КР микроскопии / флуоресцентного анализа.

SPECTRA поддерживает большинство существующих на сегодняшний день АСМ методов (более 30), позволяющих проводить исследования с нанометровым разрешением. Использование совокупности этих методов предоставляет полную информацию о многочисленных поверхностных свойствах образца, таких как: рельеф, намагниченность, электрический потенциал и работа выхода, сила трения, пьезоотклик, упругость, емкость, ток растекания и многие другие.
Возможность одновременного с АСМ исследования одного и того же участка образца с применением методов конфокальной Раман/КР спектроскопии и флуоресцентного анализа позволяет получить данные о химическом составе, кристаллической структуре и ее ориентации, присутствии примесей и дефектов, формы макромолекул и пр.
SPECTRA позволяет проводить измерения на базе прямого и инвертированного оптических микроскопов. Образец может быть помещен в контролируемую атмосферу или в жидкую среду при изменяемой температуре.
Полный спектр Раман/КР/флуоресценции регистрируется в каждой точке исследуемого образца с последующей программной обработкой одновременно с получением АСМ изображения. Благодаря высокому качеству оптической системы двух- и трехмерные распределения спектральных характеристик образца могут быть изучены с пространственным разрешением, близким к теоретическому пределу.

Спектроскопия на молекулярном уровне.

Основными проблемами при проведении исследований с помощью  Раман/КР микроскопии являются малая величина сигнала Раман/КР и дифракционный предел пространственного разрешения.
Сигнал Раман/КР, как правило, составляет 1/1000000 интенсивности сигнала флуоресценции. При использовании видимого света разрешение в классической конфокальной микроскопии приблизительно равно 200 нм.
Новым словом в Раман/КР микроскопии стало открытие интересного феномена: интенсивность электромагнитного поля (света) может быть значительно увеличена вблизи наноразмерных металлических выступов («наноантенн»), что приводит к соответствующему усилению сигнала КР от объектов в радиусе ~15 нм около кончика наноантенны. Этот эффект получил название гигантского комбинационного рассеяния света (ГКР), на основе которого разработаны методы поверхностно-усиленной КР спектроскопии (Surface-Enhanced Raman Spectroscopy, SERS) и зондово-усиленной КР спектроскопии (Tip-Enhanced Raman Spectroscopy, TERS).
С помощью специально подготовленного АСМ зонда ИНТЕГРА Спектра позволяет на несколько порядков увеличить значение интенсивности сигнала Раман/КР в радиусе 10–20 нм около кончика зонда (эффект ГКР). Таким образом, разрешение по плоскости при картировании Раман/КР (TERS) и флуоресценции не ограничено дифракционным пределом и может достигать значений меньше, чем 15 нм.
Даже одиночные молекулы могут быть обнаружены и идентифицированы в соответствии с их спектром.

 

Методики:

  • Более 30 АСМ методов для измерения рельефа поверхности, механических, электрических, магнитных свойств образца, проведения наноманипуляций и пр.
  • Оптическая микроскопия и конфокальная лазерная (Рэлеевская) микроскопия
  • Конфокальная КР микроскопия
  • Конфокальный флуоресцентный анализ: изображение и спектроскопия
  • Сканирующая ближнепольная оптическая микроскопия (СБОМ), в том числе безапертурная
  • Зондово-усиленная КР / флуоресцентная спектроскопия (TERS, TEFS)
Контролируемые условия измерений:

  • Температура образца
  • Влажность
  • Газовый состав
  • Измерения в жидкости
  • Внешнее магнитное поле
  • Использование электрохимической ячейки

 

ОСОБЕННОСТИ:

  • Острие АСМ зонда и фокус лазерного пучка могут быть спозиционированы друг относительно друга с высокой точностью (необходимо для получения максимального эффекта KP-TERS)
  • При  использовании оптической схемы «на просвет» высокотемпературный объектив жестко встроен в основание АСМ. Это обеспечивает долговременную стабильность системы, необходимую для работы со слабыми сигналами
  • Часть отраженного излучения используется для построения конфокального лазерного отражения
  • Низкошумящая CCD камера с охлаждением до -70°C (квантовая эффективность до 90%) служит высокочувствительным детектором
  • В качестве альтернативного детектора можно использовать лавинный фотодиод
  • Гибкий выбор поляризационных устройств
  • Все компоненты системы (АСМ, оптические и механические устройства) интегрированы с помощью единого программного обеспечения. большинство ключевых узлов и устройств системы (лазеры, решетки, диафрагмы, поляризаторы и т.д.) можно выбирать и / или настраивать прямо из программы
  • Три разных схемы для работы с TERS

ПРИМЕНЕНИЕ:

Исследования биологических объектов, контроля качества поверхностей оптических деталей, излучающих полупроводниковых структур, характеристик нанооптических и интегрально-оптических элементов, исследования характеристик наноэлектронных элементов, в частности, спектров квантовых точек.

    • Исследование соединительной ткани, ДНК, вирусов
    • Определение характеристик оконечных оптических устройств
    • Спектроскопические измерения
    • Контроль химических реакций
Конфокальная микроскопия
Лазерный модуль
Длина волны*
441, 488, 514, 532, 633 нм
Система ввода
X-Y-Z позиционер,
точность позиционирования 1 мкм
Держатель волокна с V-канавкой
40X объектив ввода
Волоконная Система Доставки  KineFlex
Аттенюатор
VND фильтр
Оптический модуль
Инвертированный микроскоп
Корпус с оптикой (390-800 нм)
Поляризатор в канале облучения с призмой Glan-Taylor 390-1000 нм – ручной
Поляризатор в канале регистрации спризмой Glan-Taylor 390-1000 нм – моторизованный
1/2 волновая пластинка, моторизованная – 3 положения
Расщепитель луча
60x TIRF объектив, NA 1,45**
Evanescent excitation option (для TERS)
Модуль сканирования
Вес образца
До 1000 г
Область сканирования
100x100x25 мкм
Сканирование с замкнутой обратной связью
Емкостные датчики по X, Y, Z
Нелинейность, XY
0.03 % (типично)
Уровень шума, Z
<0.2 нм (типично)
Уровень шума, XY
<0.5 нм (типично)
Диафрагма
Изменяемая от 0 до 1 мм, с шагом 1 мкм
Спектроскопия
Спектрометрическая фокальная длина
520 мм
Отсечка рассеянного излучения
10-5 измеренная на 20 нм от 632 нм лазерной линии
Контроль щели
0–1 мм, размер шага 1 мкм, полностью автоматический
Плоское поле
28 мм x 10 мм
Спектральное разрешение
0.025 нм (1200 l/мм сетка*)
Порты
1 вход, 2 выхода
Держатель решеток
4-позиционная турель
Детекторы
ПЗС
Спектральная чувствительность 200–1000 нм, термоэлектрическое охлаждение до –80°C, 95 % величина эффективности до 500 нм
ЛФД для счета фотонов**
Спектральная чувствительность 400–1000 нм, темновой поток = 25 фотонов/сек, поставляется с PCI платой со скоростью отсчета 1 ГГц

 

Может быть полезно:

Описание методик

Полуконтактный АСМ

Использование колеблющегося кантилевера в Сканирующей Силовой Микроскопии впервые было […]


Метод отображения Фазы АСМ

Использование колеблющегося кантилевера в Атомно-силовой микроскопии впервые было предложено […]


Многопроходные Методики

Многопроходные методики АСМ обычно используются в задачах, где необходимо […]


Научные результаты на обору­довании

Магнитооптические, структурные и поверхностные свойства (Bi, Ga)-замещенных DyIG пленок, полученных реактивно-ионным распылением.

Зависимости магнитооптических, структурных и морфологических свойств наноразмерных (Bi, Ga) […]


Микрораман. Измерение механического напряжения в кремнии

  Механическое напряжение может оказывать прямое или косвенное влияние […]


Оставьте заявку

И мы ответим на интересующие Вас вопросы