非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统—mIRage

非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统—mIRage

    

美国PSC (Photothermal Spectroscopy Corp, 前身Anasys公司)最新发布的一款应用广泛的非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统。基于独家专利的光热诱导共振(PTIR)技术,mIRage产品突破了传统红外的光学衍射极限,其空间分辨率高达500 nm,可以帮助科研人员更全面地了解亚微米尺度下样品表面微小区域的化学信息。


O-PTIR (Optical Photothermal Infrared) 光谱是一种快速简单的非接触式光学技术,克服了传统IR衍射的极限。与传统FTIR不同,不依赖于残留的IR 辐射分析,而通过检测由于本征红外吸收引发的样品表面快速的光热膨胀或收缩,来反映微小样品区域的化学信息。

可以快速准确的对半导体微电子器件可能存在的有机缺陷进行化学成分解析, 为优化器件质量提供实验依据

mIRage工作原理:

 

• 可调的脉冲式中红外激光汇聚于样品表面,并同时发射与红外激光共线性的532 nm的可见探测激光;
• 当IR吸收引发样品材料表面的光热效应,并被可见的探测激光所检测到;
• 反射后的可见探测激光返回探测器,IR信号被提取出来;

• 通过额外地检测样品表面返回的拉曼信号,可以实现同时的拉曼测量。

 

O-PTIR克服了传统红外光谱的诸多不足: 

• 空间分辨率受限于红外光光波长,只有10-20 µm
• 透射模式需要复杂的样品准备过程,且只限于薄片样品

• 无传统ATR模式下的散射像差和接触污染

 

O-PTIR的优势之处在于: 

• 亚微米空间分辨的IR光谱和成像(~500 nm),且不依赖于IR波长
• 与透射模式相媲美的反射模式下的图谱效果
• 非接触测量模式——使用简单快捷,无交叉污染风险
• 很少或无需样品制备过程 (无需薄片), 可测试厚样品
• 可透射模式下观察液体样品

• 实现同时同地相同分辨率的IR和Raman测试,无荧光风险


mIRage 技术参数: 


波谱范围模式探针激光样品台最小步长样品台X-Y移动范围
IR (1850-800 cm-1)反射532 nm100 nm110*75 mm
IR (3600-2700 cm-1)透射
Raman (3900-200 cm-1)反射


 


1、多层薄膜

 

 

高光谱成像: 1 sec/spectra. 1 scan/spectra
样品区域尺寸:20 µm x 85 µm size. 1 µm spacing. 
图谱中可以明显看出在不同区域上的羰基,氨基以及CH2 拉伸振动的分布

 

2、高分子膜缺陷


 

左:尺寸为240 µm的两层薄层上缺陷的光学图像;

右:在无缺陷处(红色)和缺陷处(蓝色)的样品的IR谱图,998 cm-1处为of isotactic polypropylene 的特征红外吸收峰

 

 

3、生命科学 

 

左:70*70 µm范围的血红细胞的光学照片;中:红色条框区域在1583cm-1处的Raman照片;右:红血细胞选择区域的同步的IR和Raman图谱

 

 

上左:水中上皮细胞的光学照片;
上右:目标分子能够在红外光谱上很容易的区分和空间分离,可以明显看到0.5-1.0 µm的脂肪包体;
下:原理示意图:红外光谱测量使用透射模式,步长为0.5 µm

 

4、医药领域

 

 

左:PLGA高分子和Dexamethasone药物分子的混合物表面的光学照片
中:在1760 cm-1 出的高光谱图像,显示了 PLGA在混合物中的分布,图像尺寸40 µm * 40 µm 

右:在1666 cm-1 出的高光谱图像,显示了 Dexamethasone在混合物中的分布,图像尺寸40 µm *40 µm

 

 

5、法医鉴定

 

 

左:800 nm纤维的光学照片

右:纳米纤维不同区域的O-PTIR图谱

 

6、其他领域

 

•  故障分析和缺陷
•  微电子污染
•  食品加工
•  地质学 

•  考古和文物鉴定




更多应用案例,请您致电 010-85120280 或 写信至 info@qd-china.com 获取。


[1] Ji-Xin Cheng et al., Sci. Adv. 2016, 2, e1600521.

[2] Ji-Xin Cheng et al., Anal. Chem. 2017, 89, 4863-4867.

[3] Label-Free Super-Resolution Microscopy. Springer, Biological and Medical Physics, Biomedical Engineering.

部分用户

 


Quantum Design International

访问Quantum Design总部