Confotec NR500 — 3D сканирующий лазерный Рамановский микроскоп

SOL Instruments

Трехмерные (3D) Рамановские конфокальные измерения, информация о спектральных и поляризационных свойствах исследуемых образцов

Описание Confotec NR500 — 3D сканирующий лазерный Рамановский микроскоп

Преимущества

Одновременный / многофункциональный анализ:
  • Рамановские измерения
  • люминесцентные измерения
  • измерения лазерного отражения и пропускания
  • трехмерные (3D) высококонтрастные изображения
    в отраженном свете
  • трехмерные (3D) Рамановские конфокальные измерения
  • информация о спектральных и поляризационных свойствах исследуемых образцов

 

Пространственное разрешение:

  • горизонтальное до 200 нм
  • осевое до 500 нм

 

Широкий спектральный диапазон:

  • 785 нм: спектральный диапазон 50 — 3700 см-1
  • 633 нм: спектральный диапазон 60 — 6700 см-1
  • 488 нм: спектральный диапазон 150 — 10000 см-1
Одновременное использование до 5-ти лазеров путем автоматического переключения необходимых компонентов
внутри системы
Система сканирования наряду со старт-стопным режимом сканирования позволяет осуществлять быстрое сканирование
(1000 х 1000 точек за 3 секунды) с регистрацией сигнала
с помощью ФЭУ. Площадь сканирования: 130 х 130 мкм.
Специальный блочный монохроматор-спектрограф с уникальными характеристиками:
  • спектральное разрешение до 0.006 нм

астигматизм менее 5 мкм

Возможность использования инвертированных (inverted)
и прямых (up-right) микроскопов
Наличие телескопа с переменным увеличением для согласования
с входными зрачками микро объективов от 3 до 12 мм
Возможность выполнения поляризационных измерений
Высокая чувствительность при низкой мощности
лазерного возбуждения (от мкВт до мВт)
Наличие модуля отражения для одновременного получения
3D изображения в отраженном свете
Опция для измерений на пропускание
Полностью автоматизированное управление
всеми устройствами системы
Блочная, жесткая, стержневая конструкция обеспечивает высокую временную и температурную стабильность
Отсутствие оптических волокон, ухудшающих многие оптические параметры (пропускание, волновой фронт, поляризацию)
Наличие кольцевого освещения для комбинации
с атомно-силовым микроскопом
 

График_1

Падение сигнала от 90 % до 10 % при прохождении 200 нм,  λ=514 нм, иммерсионный объектив 100Х

График_2

Разрешение по оси Z – 442 нм, полученное при перемещении объектива
вдоль оси Z и измерении отражения от пластины кремния.
Условия измерений: объектив – 100X сухой, длины волна – 488 нм.

График_3

Специальный блочный монохроматор-спектрограф
с уникальными характеристиками: спектральное разрешение до 0.006 нм,
астигматизм менее 5 мкм. Абсолютная точность по длине волны:
не хуже 0.016 нм (для решетки 2400 штр/мм)
Спектральное изображение пинхола на ПЗС-камере Размер пикселя: 12 мкм Размер пинхола: 12 мкм Размер изображения: 1.5 пикселя.

График_4

Рамановский спектр кремниевой пластинки
Пик 4-го порядка кремния регистрируется отчетливо 1-й и 2-й порядки находятся в глубоком насыщении Конфокальный режим.
Время накопления 60 секунд Лазер 488 нм, мощность 5 мВт

Применение

  • Нанобиотехнологии
    исследование тканей на клеточном уровне, исследование живой клетки, ДНК
  • Материаловедение
    анализ физической структуры и химического состава полупроводников, тонких пленок и прочих материалов и структур
  • Наноматериалы
    изучение физических свойств новых углеродных наноматериалов, таких как графен и нанотрубки,
    определение напряжений и деформаций, оценка упорядоченности структуры.
  • Минералогия
    идентификация минералов, определение фазового состава и распределения по образцу;
    характеризация драгоценных камней и определение включений в них
  • Археология
    неразрушающая идентификация материалов различных находок
  • Искусство
    неразрушающая идентификация пигментов, грунтовок в картинах, иконах, фресках, керамике
  • Органическая химия
    изучение механизмов химических реакций
  • Химия полимеров
    контроль технологических процессов нанесения покрытий и исследования полимерных материалов, включая тонкие пленки
  • Биология
    приложения многообразны, в частности исследование тканей, клеток, раковых образований, результатов применения лекарственных препаратов
  • Фармацевтика
    определение распределения химических соединений в таблетках, идентификация сырья для производства лекарств
  • Косметология
    изучение мазей, кремов, способности их проникновения в глубину кожи и других свойств
  • Криминалистика
    идентификация различных волокон, стекол, красок, взрывчатых, наркотических и отравляющих веществ

 

Общие характеристики системы

Пространственное разрешение

Лазер Объектив:
увеличение и числовая апертура NA
Пространственное
разрешение по XY
Аксиальное
разрешение по Z
488 нм 100X, NA = 0.95 295 нм 450 нм
633 нм 100X, NA = 0.95 395 нм 590 нм
785 нм 100X, NA = 0.95 560 нм 750 нм
Спектральный диапазон регистрации Рамановских сигналов: 30 см-1 ~ 6000 см-1
(зависит от длины волны лазера возбуждения)
Спектральное разрешение: 0.25 см-1 (решётка 75 штр/мм Эшелле)
Чувствительность: регистрирует 4-ый порядок в Рамановском спектре кремния
за 1 минуту накопления сигнала
Режимы сканирования: — Fast mapping: сканирование лазерного луча по поверхности неподвижного образца с помощью XY гальваносканнера

— перемещение образца с помощью XY автоматизированного стола микроскопа относительно неподвижного лазерного луча

— комбинированный режим для получения панорамных изображений с высокой скоростью и высоким пространственным разрешением: XY сканнер (Fast mapping) + автоматизированный стол микроскопа

Максимальное поле сканирования в режиме «Fast mapping»: XY 150 х 150 мкм (с объективом 100х)
Время регистрации одного кадра 150 х 150 мкм в режиме «Fast mapping»: 3 сек. (количество точек: 1001 х 1001)
Компьютерный контроль: полная автоматизация

Оптический микроскоп

*Тип, модель: инвертированный Nikon Ti-S или прямой Nikon Ni-U
Стол: автоматизированный
— диапазон перемещения 114 х 75 мм
— точность (1 мм перемещения) 0.06 мкм
— XY воспроизводимость ± 1 мкм
— минимальный шаг 0.02 мкм
Микрообъективы: 100х NA-0.95
40х NA-0.75
20х NA-0.50 и другие
Z-сканер: пьезосканнер
— диапазон перемещения объектива 80 мкм
— минимальный шаг 50 нм
— воспроизводимость < 6 нм
Цифровая видеокамера высокого разрешения: цифровая цветная ПЗС-камера
— сенсор 1/2″, 2048 x 1536 пикселей
— АЦП 10 бит, скорость 12 кадров/сек
Ввод лазерного излучения: трёхпозиционная автоматизированная турель

* Могут быть использованы другие типы инвертированных или прямых микроскопов

Оптико-механический модуль (ОММ)

Оптика, оптимизированная для спектрального диапазона: 325 — 1050 нм (UV-VIS-NIR)
400 — 1100 нм (VIS-NIR)
Ввод лазерного излучения: трёх- и пятилучевой входной порт
Ослабитель лазерного излучения: автоматизированный узел с нейтральным фильтром переменной плотности 0 — 3D
Поляризатор (канал возбуждения) и
анализатор (канал регистрации):
призма Глана-Тейлора (автоматизированный узел)
Расширитель пучка лазера: автоматизированный вариотелескоп, коэффициент увеличения 1.0 – 4.0x
Позиционер фазовой (λ/2) пластинки: автоматизированный трёх- / пятипозиционный
Позиционер Рамановских фильтров: автоматизированный трёх- / пятипозиционный
Позиционер интерференционных фильтров: автоматизированный шестипозиционный
Позиционер предпинхольного объектива: автоматизированный трёхкоординатный (X, Y, Z)

Монохроматор-спектрограф с компенсацией астигматизма MS5004i

Оптическая схема: вертикальная
Фокусное расстояние: 520 мм
Увеличение: 1.0 вертикальное,
1.0 горизонтальное
Вертикальное пространственное разрешение: < 20 мкм
Размер плоского поля: 28 х 5 мм
Рассеянный свет: 1 х 10-5 (на расстоянии 20 нм от линии лазера 633 нм)
Узел дифракционных решёток: автоматизированная турель на 4 решётки
Спектральное разрешение:
(длина волны 500 нм, CCD pixel 12 x 12 мкм)
0.25 см-1 (решетка 75 штр/мм Эшелле)
0.9 см-1 (решетка 1800 штр/мм)
Спектральные щели:
— входная автоматизированный конфокальный пинхол, плавно регулируемый от 0 до 1.5 мм
— выходная автоматизированная,плавно регулируемая от 0 до 2 мм
Порты: 1 входной, 2 выходных
Переключение выходных портов: автоматизированное выходное зеркало

 Спектральная камера для спектрографа

Тип: цифровая ПЗС камера
Фотоприемник: back-thinned ПЗС матрица
2048 х 122 пикселей
Размер фоточувствительного элемента: 12 x 12 мкм
Размер фоточувствительного поля: 24.576 x 1.464 мм (длина x высота)
Область спектральной чувствительности: от 200 до 1100 нм
Охлаждение с температурной стабилизацией: двухступенчатое элементом Пельтье до – 45 °С
Разрядность аналого-цифрового преобразователя (АЦП) камеры: 16 бит
Чувствительность: 1 фотон на 1 отсчет АЦП (на длине 650 нм)
Динамический диапазон: не менее 10 000

Модуль скоростного сканирования X, Y

Сканнеры: гальванометрические сканнеры зеркал (X, Y)
Режимы сканирования: растровый скоростной и старт-стопный
Точность позиционирования: 30 нм
Сканируемая площадь: 150 мкм х 150 мкм (с объективом 100Х)
Скорость сканирования скоростного режима: 3 сек/кадр 1001 х 1001 точек

Модуль конфокального лазерного микроскопа

Позиционер предпинхольного объектива: автоматизированный трёхкоординатный (X, Y, Z)
Конфокальный пинхол: автоматизированный конфокальный пинхол, плавно регулируемый от 0 до 1.5 мм
Детектор: Hamamatsu Photosensor module H6780-01

Лазеры

Тип лазера: Одновременное использование до 5-ти лазеров
Длина волны, нм Мощность, мВт
Гелий-кадмиевый (Single Mode (TEM00) He-Cd): 325 15, 30, 40, 50
Твердотельный с диодной накачкой (DPSS): 473 25, 50
Твердотельный с диодной накачкой (DPSS): 532 25, 50
He — Ne лазер: 633 10
Твердотельный с диодной накачкой (DPSS): 785 80
Возможно применения лазеров других типов с длиной волны от 350 до 850 нм

Рис.1. Confotec NR500

 

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