NTEGRA SPECTRA

NTEGRA SPECTRA

Первая в мире интеграция атомно-силового микроскопа (АСМ) с конфокальной Рамановской /флуоресцентной микроскопией и спектроскопией.

ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Интеграция: новые возможности

Новые направления в науке требуют новых методов исследования. Для получения наиболее полной информации об исследуемом образце необходим комплексный подход, объединяющий в себе возможности сразу нескольких измерительных методик. НаноЛаборатория ИНТЕГРА Спектра — это первая в мире интеграция атомно-силового микроскопа (АСМ) с конфокальной КР /флуоресцентной микроскопией и спектроскопией.

Исследовательские комплексы для изучения свойств наноструктурированных материалов на базе приборов серии Ntegra могут быть поверены в части технических параметров модуля зондовой микроскопии (атомно-силовой микроскопии) в соответствии с законодательством Российской Федерации (свидетельство об утверждении Типа средств измерения RU.C.27.004.A №39742 – в настоящее время проходит процедуру продления).

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

ИНТЕГРА Спектра 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 КР спектроскопии и флуоресцентного анализа позволяет получить данные о химическом составе, кристаллической структуре и ее ориентации, присутствии примесей и дефектов, формы макромолекул и пр.

ИНТЕГРА Спектра 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 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  КР микроскопии являются малая величина сигнала КР и дифракционный предел пространственного разрешения.

Сигнал 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 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 КР в радиусе 10–20 нм около кончика зонда (эффект ГКР). Таким образом, разрешение по плоскости при картировании 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.


ПРИМЕНЕНИЕ

  • Исследование графена, углеродных нанотрубок и других других углеродных материалов
  • Полупроводники
  • Нанотрубки, нанопроволоки, квантовые точки и другие наноматериалы
  • Полимеры
  • Определение характеристик оптических устройств: полупроводниковые лазеры, оптоволокно, волноводы, устройства плазмоники
  • Исследования клеточной ткани, ДНК, вирусов и других биологических объектов
  • Контроль химических реакций

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

Конфокальная микроскопия
Лазерный модуль Длина волны* 350 нм — 800 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


ЗАДАЙТЕ ВОПРОС ЭКСПЕРТУ: