高速高分辨率拉曼成像显微镜-RAMAN-11

高速高分辨率拉曼成像显微镜-RAMAN-11

Nanophoton公司现已推出RAMAN-11的升级产品RAMAN-TOUGH,RAMAN-TOUGH在继承了RAMAN-11高速高分辨的成像优势之外,进一步提高了系统的自动化程度和可靠性,除了样品需要手动装入以外,其余操作过程,从更换物镜,对焦,寻找兴趣区域,光谱、图像采集,到与RAMAN-TOUGH自带数据库对比分析数据,生成测试报告,都可以通过一台IPAD完成,其自动化程度,以及拉曼数据分析功能的强大可见一般。

RAMAN-11是基于世界知名纳米光学学者、大阪大学研究院教授、理化学研究所副所长河田聪 (Satoshi Kawata)教授研究组多年研究成果,由Nanophoton公司研制开发的第三代Raman成像系统,其具有专利技术的独特线扫描成像功能是目前世界上拉曼成像速度最快、拉曼图像分辨率最高、信号感度最强的拉曼成像技术。

相对于原来的传统而言,RAMAN-11的成像速度是其他常规Raman系统的300-600倍,一般在几分钟之内即可获取样品亚微米高分率率的拉曼图像.是唯一一款具有高速、高分辨率成像功能的拉曼显微镜。

激光束扫描


• 高速扫描成为可能
• 利用光束扫描的无震动和无漂移特点,成像更为清晰

 

多光谱同步测量


• 高速、高分辨率拉曼成像通过采用线形拉曼散射光获得,          

• 每一条扫描线都含有400个独立的光谱




线形照明


• RAMAN-11采用线性照明,产生线形RAMAN散射光       

• Nanophoton发展了一套特殊的光学系统而不是简单的柱面镜,确保光强的均匀分布

 



狭缝聚焦     

 

• 共聚焦光学系统实现高分辨率拉曼成像    

• 同一共聚焦光学系统用于快速拉曼成像

 


1.快速区分单层与多层石墨烯


激光源: 532nm, 物镜: 100X, NA=0.9,光谱数:67,600(400*169),
测量时间:5分30秒
通过RAMAN-11可以对不同层数的石墨烯快速成像。以350纳米的高空间分辨率,仅用5分钟的测量时间即可识别从单层到四层的石墨烯及其分布。



2.高灵敏度:Si四级峰的测量


良好的共聚焦光学设计保证了对焦
外空气信号的高效抑制,并使极弱的
硅四级峰信号也能被探测到。



3.高分辨率:传统拉曼系统的5.7倍


在100X物镜下,RAMAN-11 的激光斑点尺寸为:350nm*500nm,是传统拉曼的1/5.7,因此在同样的样品上可以得到更加详细的信息,能够为纳米尺寸下的物质鉴别、分布等分析提供更加准确的结果。



4.材料应力分布


图像分辨率:320(x)×400(y)=128,000 Spectra,成像时间:16分钟。

通过RAMAN-11可以探测到晶体结构的扭曲,如硅材料等。硅的Raman峰位于520cm-1。硅单晶中由于应力的作用,会造成晶格结构的偏离与扭曲。左图通过测量Raman峰的偏离,进而给出了硅单晶表面应力的分布。



5.无损伤材料组分剖面分析


图像分辨率:300(x)×120(z)=36,000 Spectra,成像时间:8 分钟

上图是通过RAMAN-11的无损探测技术,对多层膜进行的深度剖析。通过联用共聚焦光学系统与面扫描技术,可以成功地探测到深度图像。



6.超导材料中组分分布


图像分辨率:265(x)×400(y)=106,000 Spectra,成像时间:120分钟

左图是RAMAN-11探测到的超导样品中各种材料的分布:
R: Gd123/a/b oriented;G: CeO2;B: Gd123;
C: Gd123/underdoped;Y: NiFe2O4



7.结晶度分析


图像分辨率:320(x)×400(y)=128,000 Spectra,成像时间:27分钟。

上图表示由于离子的注入而导致的结晶度的变化。结晶度可以通过Raman峰宽来进行衡量,这是由于二者之间存在一定的关联。结晶度好的样品,其Raman峰比较细窄。



8.材料表面各种组分的分布


图像分辨率:150(x)×400(y)=60,000 Spectra;成像时间:5分钟。左图是Raman-11给出的皮肤上某种有机物质的分布图像;相比而言,常规的光学显微镜则没有这种能力(右图)。



9.药品组分分析


图像分辨率:400(x)×220(y)=88,000 Spectra,成像时间:11分钟。RAMAN-11以给出药品中,不同组分的分布图像。这些组分通常是以多晶的形式存在,通过RAMAN-11的无损探测技术,可以将这些组分和每种颗粒的大小确定下来。


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