Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-технологический центр уникального приборостроения Российской академии наук

3D сканирующий лазерный Рамановский микроскоп NR 500

Наименование 3D сканирующий лазерный Рамановский микроскоп NR 500
Назначение КР микроскопия и спектроскопия широко используется для анализа таких физических свойств, как кристалличность, фазовые переходы и полиморфные состояния. КР спектроскопия имеет несколько дополнительных преимуществ по сравнению с другими колебательными методами, поскольку спектральный диапазон не зависит от изучаемых колебательных особенностей. Положение и интенсивность полос в КР спектре позволяют идентифицировать химические компоненты (определять природу вещества) или изучать внутримолекулярные взаимодействия. КР спектроскопия – метод, основанный на рассеянии света, поэтому все, что требуется для сбора спектра – это направить падающий луч точно на образец, а затем собрать рассеянный свет. Это позволяет просто получать как количественную, так и качественную информацию об образце, дает возможность интерпретировать спектр, обрабатывать данные с применением компьютерных методов количественного анализа. КР спектроскопия – это неразрушающий метод анализа.
Разработчик / изготовитель SOL Instruments (Республика Беларусь)

Контакты официальных представителей в РФ: info@mteon.ru , +7 (499) 390-90-81

Технические характеристики Пространственное разрешение

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

Спектральные характеристики

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)
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
Дополнительное описание 1.     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

2.     Пространственное разрешение:

·       горизонтальное до 200 нм

·       осевое до 500 нм

3.     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

4.     Одновременное использование до 5-ти лазеров путем автоматического переключения необходимых компонентов
внутри системы

5.     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.

6.     Специальный блочный монохроматор-спектрограф с уникальными характеристиками:

·       спектральное разрешение до 0.006 нм

·       астигматизм менее 5 мкм

7.     Возможность использования инвертированных (inverted)
и прямых (up-right) микроскопов

8.     Наличие телескопа с переменным увеличением для согласования
с входными зрачками микро объективов от 3 до 12 мм

9.     Возможность выполнения поляризационных измерений

10.  Высокая чувствительность при низкой мощности
лазерного возбуждения (от мкВт до мВт)

11.  Наличие модуля отражения для одновременного получения
3D изображения в отраженном свете

12.  Опция для измерений на пропускание

13.  Полностью автоматизированное управление
всеми устройствами системы

14.  Блочная, жесткая, стержневая конструкция обеспечивает высокую временную и температурную стабильность

15.  Отсутствие оптических волокон, ухудшающих многие оптические параметры (пропускание, волновой фронт, поляризацию)

16.  Наличие кольцевого освещения для комбинации
с атомно-силовым микроскопом

 

Область использования 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


Описание в PDF