TOKYO BOEKI - эксклюзивный дистрибьютор Nanophoton Co. в России и СНГ
+7 (495) 223-40-00
+7 (495) 223-40-00
TOKYO-BOEKI

Вопросы и ответы

Производительность рамановской спектроскопии

Хотя сам комбинационный рассеивающий свет является светом с различными длинами волн, горизонтальная ось спектра рамановского рассеяния обычно представлена волновыми числами, а не длинами волн. Это связано с тем, что рамановское рассеяние представляет собой преобразование внутренней колебательной энергии молекул в свет. Поскольку частота является обратной величиной периода (длины волны в свете), отображение спектра комбинационного рассеяния с волновым числом, которое является обратной величиной длины волны, позволяет понять собственную частоту молекулы и оценить молекулярные виды. Кроме того, полезно также иметь возможность сравнивать спектры комбинационного рассеяния независимо от длины волны возбуждения и сравнивать с результатами инфракрасного измерения, отображая горизонтальную ось не по длине волны, а по волновому числу.

Хотя количественное измерение не может быть выполнено как абсолютное значение, но можно создать калибровочную кривую с использованием контрольного образца.

Размер пятна - это диаметр пятна, когда лазерный луч фокусируется объективной линзой, и теоретически определяется длиной волны лазера и числовой апертурой (NA) объектива, но производительность зависит от того, правильно ли спроектирована оптическая система для освещения. На практике размер пятна и пространственное разрешение являются понятиями, которые строго различаются, поскольку задействована способность оптической системы обнаруживать рассеянный рамановский свет, излучаемый образцом. Хотя в рамановском микроскопе обычно используется конфокальная оптическая система, пространственное разрешение становится меньше размера пятна по мере уменьшения диаметра отверстия и ширины щели. Однако количество света, попадающего на детектор, уменьшается. С другой стороны, размер пикселя в рамановском изображении относится к шагу сканирования измерения, что означает, насколько точно получены пространственные данные. По теореме Найквиста достаточно выбрать размер пикселя вдвое превосходящий разрешение.

Поскольку рамановский рассеянный свет имеет малый сигнал, требуется большая чувствительность к фону и яркость сигнала. Существует числовое значение, представляющее яркость спектрометра, называемое «значение f».
Значение f уменьшается по мере того, как фокусное расстояние становится короче и значение становится ярче. Но оптическая эффективность не означает, что оно должно быть абсолютным, поскольку это не абсолютное значение с точки зрения оптической эффективности, но значение f для спектроскопа и источника падающего света совпадают.
Например, если сторона источника света слишком яркая по сравнению с f-числом спектрометра, свет будет распространяться за пределы дифракционной решетки и станет рассеянным светом. Некоторые из имеющихся в продаже устройств имеют разные f-числа, но поскольку они имеют свою собственную соответствующую оптическую систему, в целом нельзя сказать, что «f-число спектрометра мало = яркий, хорошая чувствительность». Поэтому будьте осторожны при сравнении спецификаций.

Следует соблюдать осторожность при установке лазеров с несколькими длинами волн в одном устройстве. Это связано с тем, что что есть детали и конструкции, которые подходят для определенной длины волны. В частности, соответствующий диапазон длин волн объектива является фиксированным, и производительность значительно падает для света за пределами этого диапазона. Поэтому, например, производители оптических микроскопов достигают требуемой производительности в каждой области, подготавливая разные объективы для ультрафиолетовой области, видимой области и ближней инфракрасной области. То же самое справедливо для оптических компонентов внутри спектрометра комбинационного рассеяния. Есть также часть, которая может быть разделена между лазерами с одинаковыми длинами волн, но если вы попытаетесь использовать одни и те же оптические компоненты во всех областях от ультрафиолетового до ближнего инфракрасного диапазона может случиться так, что в конце концов будет использоваться только одна длина волны. Необходимо точно определить, будет ли это устройство должным образом соответствовать цели измерения и требуемой спецификации.

Размер образца составляет около 5х7х2,5 см. Также это может быть порошок, если его можно найти и сфокусироваться на нем с помощью микроскопа. Размер поля зрения зависит от объектива. Например, при 20-кратном объективе поле зрения составляет 400×600 мкм, а диапазон изображения составляет примерно до 400 мкм2. При использовании объектива со 100-кратным увеличением поле зрения составляет 80×100 мкм, а диапазон визуализации составляет примерно до 80 мкм2.

С какой глубины рамановский рассеянный свет дает информацию? Глубину можно оценить на основе следующей концепции с учетом типа вещества и длины волны облучаемого света. Во-первых, в соответствии с законом Ламберта-Бера интенсивность света до и после прохождения через вещество является обратной величиной коэффициента поглощения. Однако в случае рамановского рассеяния поглощается как падающий, так и рассеянный свет, поэтому фактически реальна глубина составляет половину 1/(2α). Например, коэффициент поглощения при 532 нм кристаллического кремния составляет около 104 см-1, поэтому вы будет получать информацию с глубины около 500 нм.

Это распространенное заблуждение о сканировании лазерным лучом. С хорошо разработанной системой сканирования лазерного луча лазер падает нормально к плоскости обзора, как при освещении центра поля микроскопа, так и при освещении края.

Особенности RAMANtouch

RAMANtouch разработан в соответствии с оптической теорией и спроектирован и собран специалистами по оптическому дизайну. Благодаря этому, все приборы были доведены до совершенства. Кроме того, из-за своего компактного размера, RAMANtouch имеет конструкцию, которая с меньшей вероятностью вызывает механическое смещение из-за изменений в окружающей среде.

Вам не надо это делать. Вы можете переключиться в один клик, необходимые настройки будут сделаны автоматически.

Вы можете переключиться в один клик, необходимые настройки будут сделаны автоматически.

Каждый пиксель в области формирования изображения содержит спектральные данные комбинационного рассеяния. Например, когда цвета назначаются пикам в определенных положениях волнового числа, в каждом пикселе происходит затенение цвета в соответствии с интенсивностью пика спектра комбинационного рассеяния, содержащегося в каждом пикселе. Это представляет распределение концентрации компонента, представленного этим пиком. Точно так же, назначая разные цвета разным пикам, представляющим разные компоненты, можно исследовать распределение каждого компонента, даже если имеется несколько компонентов.

Поскольку компания Nanophoton начинала с технологии лазерного микроскопа, мы приняли сканирование лазерного луча как основную идею. В результате нет необходимости перемещать моторизированный столик для точной настройки позиции измерения и нет таких проблем, как вибрация или смещение образца из-за движения столика. Кроме того, уникальная технология освещения линии позволяет получать 400 спектров комбинационного рассеяния за одно облучение, что позволяет проводить высокоскоростной анализ изображений комбинационного рассеяния.

RAMANtouch использует оригинальную технологию для существенного устранения неравномерного освещения в центре и на краях (патент US7561265).

Наше устройство оснащено фильтром ND, который может регулировать мощность лазера практически бесступенчато (256 шагов). Рамановские сигналы могут быть эффективно получены при высокой мощности облучения для образцов, которые не подвержены существенному повреждению, и, наоборот, для образцов, которые подвержены разрушению при измерении, мощность лазера может быть уменьшена с помощью фильтра ND.

Наш лазерный рамановский микроскоп RAMANtouch гарантирует высокое пространственное разрешение до 1 мкм в направлении Z благодаря превосходной конфокальной оптике. Поэтому, если это прозрачное вещество, можно сосредоточиться на внутренней части и извлечь только рамановский сигнал из конкретной глубины. Даже для тонких пленок, толщиной несколько сотен нм, можно извлечь томографическую информацию путем измерения при изменении фокального положения от поверхности.

Размер образца составляет около 5х7х2,5 см. Также может быть порошок, если его можно найти и сфокусироваться на нем с помощью микроскопа. Размер поля зрения зависит от объектива. Например, при 20-кратном объективе поле зрения составляет 400×600 мкм, а диапазон изображения составляет примерно до 400 мкм2. При использовании объектива со 100-кратным увеличением поле зрения составляет 80×100 мкм, а диапазон визуализации составляет примерно до 80 мкм2.

Если это RAMANdrive, то размер образца составляет 300х300 мм.

Для увеличения наблюдения, размера поля наблюдения и максимального диапазона визуализации обратитесь к рисунку ниже. Сканирующая оптическая система имеет разрешение пикселей около 10000 делений в каждом поле зрения.


Соотношение между увеличением объектива и поля зрения.

Наш лазерный рамановский микроскоп не может получить числовую информацию, такую как высота и шероховатость поверхности.

Лазерная рамановская микроскопия не подходит для визуализации поверхностей образцов с большими неровностями. Это связано с использованием конфокальной оптической системы, которая отсекает информацию, которая не находится в фокусе. Неровности, которые не очень заметны на оптическом изображении, не так сильно влияют на изображение комбинационного рассеяния. С другой стороны, даже если есть неровности, которые вызывают проблемы, влияние неровностей можно уменьшить, используя объектив с таким же увеличением и большим рабочим расстоянием. Используя функцию 3D-Build, можно комбинировать перекрывающиеся изображения только в сфокусированных областях изображений с различной информацией о высоте, что полезно при измерении образцов с большими неровностями. В качестве альтернативы, наш рамановский прицел с широким полем зрения позволяет проводить анализ изображений с меньшим размытием даже при больших неровностях около 1 мм.

При съемке с линейным освещением данные для 400 пикселей в направлении X можно получить за одну экспозицию. Диапазон формирования изображения расширяется путем постоянного повторения положения облучения в направлении Y. Следовательно, время измерения определяется как «время экспозиции / 1 строка x количество пикселей в направлении Y» (строго говоря, время передачи данных ПЗС также необходимо учитывать). Требуемое время облучения варьируется в зависимости от чувствительности образца к тепловому повреждению и степени рамановской активности.

Обслуживание оборудования

Типичным примером является старение диода, который генерирует лазер. Когда ток течет, диод будет быстро изнашиваться, потому что он становится особенно горячим по сравнению с другими компонентами, составляющих лазер. В дополнение к этому, есть детали, которые выделяют много тепла и имеют короткий срок службы, поэтому обычно говорят, что пять лет эксплуатации является ориентиром для замены лазера.

Если проблемы возникнут в течение одного года гарантийного срока, мы бесплатно выполним наши гарантийные обязательства. В случае появления проблем по истечении гарантийного периода, расходы будут понесены в соответствии с условием договора. Если требуется ремонт или замена лазер, пожалуйста, свяжитесь с нами, поскольку могут быть доступны альтернативные продукты. Как правило, ремонт лазера дорогой. Чтобы помочь вам избежать внезапных расходов, у нас есть опция по дополнительному техническому обслуживанию.

Нет запасных частей, которые необходимо хранить на складе. Наша система визуализации рамановского рассеяния не имеет расходных материалов, кроме лазеров, и вам не нужно иметь собственный инвентарь лазеров.

Прежде всего, пожалуйста, свяжитесь с нами или нашим торговым агентом. Даже если нет человека, отвечающего за установку, для быстрой реакции на сложившуюся ситуацию у нас есть технический персонал, который сделает вам телефонный звонок.