Многофункциональный микроскоп NTEGRA Spectra

• Сканирующая зондовая микроскопия (более 40 методов)
• Оптическая микроскопия и конфокальная лазерная (Рэлеевская) микроскопия
• Конфокальная рамановская микроскопия
• Конфокальный флуоресцентный анализ – изображение и спектроскопия
• Сканирующая ближнепольная оптическая микроскопия (СБОМ)
• Зондово-усиленная рамановская/флуоресцентная спектроскопия (TERS, TEPL)
• Контролируемые условия измерений (температура, жидкость, электрохимическая среда)

NTEGRA Spectra поддерживает большинство существующих режимов АСМ (более 40), и СТМ, предоставляя исчерпывающую информацию о физических свойствах образца с нанометровым разрешением: локальной топографии, жесткости, упругости, проводимости, емкости, намагниченности, поверхностном потенциале, трении, пьезоотклике и т.д. В измерительную головку могут быть установлены различные типы зондовых датчиков.

Проведенные одновременно с СЗМ на одном и том же участке образца конфокальные фотолюминесцентные и рамановские измерения позволяют получить информацию о химическом составе образца, кристаллической структуре, ее ориентации и деформации, наличии примесей и дефектов, конформации макромолекул и т.д.

Реализованные в NTEGRA Spectra три канала системы ввода/вывода излучения позволяют заводить на образец инициирующее лазерное излучение и собирать сигнал эмиссии сверху, сбоку, а также снизу. Все три оптических канала системы могут быть установлены как по отдельности, так и одновременно.

NTEGRA Spectra в базовом варианте представляет собой конфокальный лазерный, рамановский и фотолюминесцентный микроскоп. Прибор обеспечивает визуализацию образца, фокусировку возбуждающего лазера на образец и сбор излучения эмиссии от образца. В микрорежиме съемка с картированием может осуществляться перемещением образца и/или перемещением фокуса лазера посредством гальванозеркал.

Система в базовой конфигурации позволяет решать следующие экспериментальные задачи:

• оптическое изображение образца в белом свете с полным функционалом прямого либо инвертированного оптического микроскопа и высоким разрешением;
• 2D изображение поверхности образца в режиме лазерной конфокальной микроскопии;
• 3D послойное оптическое изображение прозрачного образца в режиме лазерной конфокальной микроскопии;
• поточечное спектральное 2D и 3D картирование сигнала комбинационного (рамановского) рассеяния;
• поточечное спектральное 2D и 3D картирование сигнала фотолюминесценции;
• время-разрешенные измерения карт фотолюминесценции;
• измерения спектров, картирование, и построение изображения образца с контролем поляризации падающего и собираемого излучения;

NTEGRA Spectra в расширенном варианте «зондовая микроскопия + оптическая микроспектроскопия» позволяет проводить измерения по отдельности методами СЗМ, конфокальной микроскопии, рамановской и фотолюминесцентной микроспектроскопии, а также исследовать один и тот же образец комбинированно и одновременно вышеуказанными методами, со сканированием образцом и/или зондом и/или фокусом лазера, с построением колокализованных карт любых собираемых сигналов, поточечно привязанных друг к другу.

Система в расширенной конфигурации позволяет решать следующие экспериментальные задачи, дополнительно к базовому варианту:

• с нанометровым разрешением проводить измерения топографии и морфологии поверхности образца, а также его электрических, магнитных, механических и других локальных свойств методами атомно-силовой микроскопии;
• с нанометровым разрешением проводить измерения поверхности образца методами сканирующей туннельной микроскопии;
• реализовать с нанометровым разрешением измерения различных оптических характеристик поверхности образца методами сканирующей ближнепольной оптической микроскопии, апертурной и безапертурной;
• реализовать оптические/спектральные измерения с использованием различных эффектов волновой оптики, в частности, в режимах зондово-усиленной рамановской и фотолюминесцентной спектроскопии (TERS/TEPL), поточечно локально и с построением оптических спектральных карт, с пространственным разрешением <10 нм.

Оптическая спектроскопия

• Спектрометр с 3-мя или 4-мя моторизованными дифракционными решетками на турели
• Видимый, ближний ультрафиолетовый и ближний инфракрасный спектральные диапазоны
• Возможна установка различных детекторов:
  • ПЗС-камера — для одномоментной визуализации всего спектра эмиссии
  • ФЭУ или ЛФД в режиме счета фотонов для регистрации слабых сигналов эмиссии
  • ФЭУ для быстрой конфокальной лазерной (рэлеевской) визуализаци
• Моторизованная поляризационная оптика в каналах возбуждения и регистрации
• Полностью автоматизированное переключение между лазерными линиями

АСМ/СТМ объединение с спектроскопией

• Конфигурации с прямым и инвертированным оптическим микроскопом
• Дополнительный боковой канал для возбуждения и регистрации
• Возможность использовать одновременно с АСМ оптику с максимально возможной числовой апертурой: 0.7 NA для прямого, 1.3-1.4 NA для инвертированного варианта
• АСМ/СТМ и конфокальные рамановские/флуоресцентные изображения получаются одновременно и строго колокализованы
• Доступны все стандартные режимы визуализации СЗМ (более 40) в сочетании с конфокальной микроспектроскопией комбинационного рассеяния и фотолюминесценции
• Минимальные вибрации и тепловые дрейфы благодаря специальной конструкции оптических головок АСМ
• Образец всегда в фокусе благодаря обратной связи АСМ по Z; можно получать высококачественные конфокальные изображения очень рельефных или наклонных образцов
• Атомарное разрешение в режиме СТМ

Конфокальная микроскопия и микроспектроскопия

• Конфокальная рамановская / фотолюминесцентная / рэлеевская микроскопия одновременно и колокализовано с АСМ изображениями
• Пространственное разрешение в микроспектроскопии на уровне дифракционного предела
• Моторизованная конфокальная апертура для пространственной фильтрации оптического сигнала и оптимизации латерального и аксиального разрешения
• Трехмерная конфокальная визуализация при работе с прозрачными образцами
• Расширители пучка для оптимального заполнения зрачка объектива микроскопа
• Поточечное гиперспектральное картирование рамановских и фотолюминесцентных спектров с последующим программным анализом
• Оптическая литография (векторная, растровая)

Оптимизация для зондово-усиленной микроспектроскопии (TERS, TEPL)

• Доступны все существующие геометрии засветки и сбора излучения для TERS/TEPL: снизу, сверху и/или сбоку
• Возможно использовать различные методики зондовой микроскопии и специализированные зонды для максимизации усиления: СТМ зонды, АСМ зонды, кварцевый зонд-вилка в режиме нормальных и сдвиговых сил
• Независимое сканирование образцом, зондом, пятном лазера для поиска оптимальной точки фокусировки и максимизации зондового усиления
• Моторизованная поляризационная оптика для подстройки направления вектора электрического поля падающей световой волны вблизи зонда нано-антенны

Программное обеспечение

• Бесшовная интеграция зондовой микроскопии и микроспектроскопии и комбинационного рассеяния; все эксперименты АСМ / СТМ / КР / PL / SNOM, последующий анализ и обработка получаемых данных выполняются в одной программе
• Работа с одномерными, двумерными и трехмерными гиперспектральными картами (атласами)
• Удобный экспорт данных в другие программы (Excel, MatLab, и т. д.)