3D сканирующий лазерный Рамановский микроскоп Confotec NR500
- Производитель: SOL Instruments
- Модель:Confotec NR500
Преимущества
Confotec NR500 – это высокопрецизионный, полностью автоматизированный 3D сканирующий лазерный конфокальный Рамановский микроскоп со спектрометром, предназначенный для быстрого неразрушающего анализа физических и химических свойств микрообъектов и наноструктур, получения информации о веществе методом оптической спектроскопии.
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 120 - 3700 см-1
- 633 нм: спектральный диапазон 150 - 6700 см-1
- 488 нм: спектральный диапазон 200 - 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
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
Пространственное разрешение
| Лазер | Объектив: увеличение и числовая апертура NA |
Пространственное разрешение по XY |
Аксиальное разрешение по Z |
| 488 нм | 100X, NA = 0.95 | 210 нм | 455 нм |
| 633 нм | 100X, NA = 0.95 | 270 нм | 590 нм |
| 785 нм | 100X, NA = 0.95 | 335 нм | 735 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 | ||