Рамановский спектрометр

Рамановский спектрометр
LS RamBo 620

Рамановский и фотолюминисцентный конфокальный микроспектрометр для комплексного физико-химического микроанализа.

Сферы применения

Принцип работы спектрометра

Спектроскопия комбинационного рассеяния или Рамановская спектроскопия представляет собой молекулярную спектроскопию для наблюдения за неупруго рассеянным светом и позволяет идентифицировать вибрационные состояния молекул.

По сравнению с другими методами спектроскопии, поскольку наблюдается в рассеянном от исследуемого образца свете, не требует его специальной подготовки и нечувствительна к его полосам поглощения.

Это свойство облегчает процесс непосредственного измерения в твердых, жидких и газообразных средах, а также измерения через прозрачные материалы, например, стекло, кварц, пластмассу.

Рамановская спектроскопия позволяет дифференцировать очень похожие между собой молекулы или близкие по химическому составу образцы.

Схема спектрометра

Упрощенная оптическая схема спектрометра

L1, L2, L3, L4, L5 - лазер
LL1, LL2, LL3, LL4 - фильтр очистки лазерной линии
BE - расширитель пучка
ND1, ND2 - колесо фильтров нейтральный плотности
SH1, SH2 (опционально) - заслонка
BS - блок делителей пучка (краевые фильтры)
А1 - анализатор
Р1 - поляризатор
HWP - колесо с полуволновыми пластинками
1, 2, 3, 4, 5, 13 - подвижное зеркало
10, 11, 12 - зеркало
15 - фокусирующая оптика
14 - моторизованное зеркало
16 - конфокальная диафрагма
17, 19 - вогнутое зеркало
18 - блок дифракционных решеток
20 - калибровочная

Технические характеристики

Дифракционные решетки до 4 шт. на турели на выбор: 150, 300, 600, 1200, 1800, 2400 штр./ мм
Размер щели на входе монохроматора от 0 до 2000 мкм, шаг – 1 мкм
Фильтры отсечения линии возбуждения колесо на 8-позиций, для фильтров Ø 12.5 мм и Ø 25 мм
Расширитель пучка оптимизирован для заполнения входного зрачка объектива
Калибровочная лампа двухэлементная с полым катодом
Детекторы ПЗС камера, ФЭУ (опция), ЛФД (опция)
Лазерные источники
Количество до 5 (4 встроенных + один внешний)
Мощность до 100 мВт
Диапазон длин волн от 400 до 800 нм
Поляризация линейная
Профиль пучка Гауссовский TEM00, одна основная продольная мода (SLM)

Возможности спектрометра

Конфокальная микроскопия

  • Режимы конфокальной Рамановской/флуоресцентной/Рэлеевской визуализации работают одновременно с атомно-силовым микроскопом (AFM).
  • Разрешение, ограниченное дифракцией: менее 200 нм в плоскости XY, менее 500 нм вдоль оси Z (при использовании объектива с погружением).
  • Истинная конфокальность; моторизированная апертура конфокального отверстия для оптимального сигнала и конфокальности.
  • Непрерывно регулируемый нейтральный фильтр плотности для точного изменения мощности лазера.
  • Моторизованный вариатор расширения/светорассеивания луча: индивидуально настраивает диаметр и коллимацию лазерного пучка для каждого используемого лазера и объектива.
  • Полностью автоматизированное переключение между различными лазерами.
  • Полноценная трехмерная (XYZ) конфокальная визуализация с мощной обработкой изображений.
  • Закрытая петля сканирования образца XYZ размером 100×100×10 мкм.
  • Опция отслеживания фокуса: образец всегда остается в фокусе благодаря перемещению образца по оси Z с использованием обратной связи AFM. Высококачественное конфокальное изображение грубых или наклоненных образцов.
  • Конфокальное сканирование образцом и лазерным пятном. Сканирование лазерным пятном используется для тяжелых образцов, больших областей сканирования, чрезвычайно быстрого сканирования и т.п.

Интеграция AFM/STM с спектроскопией

  • Высокопроизводительный низкочувствительный атомно-силовой микроскоп (AFM)
  • Уровень шума, ось Z (среднеквадратичное значение, в полосе пропускания 1 кГц): <0.05 нм, атомарное разрешение
  • Простая замена системы регистрации сигналов AFM путем смены рабочей длины волны (650, 830, 1300 нм)
  • Отсутствие взаимных помех между лазером AFM и рамановской спектроскопией
  • Автоматическое позиционирование и выравнивание лазера AFM, зонда и фотодиода
  • Система регистрации сигналов AFM, независимая от выбора объектива
  • Закрытая петля сканирования образца XYZ размером 100×100×10 мкм
  • Опция отслеживания фокуса: образец всегда находится в фокусе благодаря механизму обратной связи по оси Z. Высокая четкость конфокальных изображений грубой или наклоненной поверхности
  • Режим HybriD для исследования свойств жесткости и адгезии на наноуровне
  • Спектроскопия, коррелированная с положением зонда: оптический сигнал измеряется отдельно на разных расстояниях между зондом и образцом

Рамановская Спектроскопия и Изображение

Высокоэффективный спектрограф с длиной фокуса 620 мм и четырьмя моторизованными решётками.

Доступны диапазоны видимого света, ультрафиолетового и инфракрасного излучения.

Спектральное разрешение: до 0.2 см-1. Одновременно возможна установка до трёх детекторов различного типа:

  • Охлаждаемые (до −100°C) камеры CCD/EMCCD;
  • Фотонный счётчик APD или детектор FLIM;
  • Фотоприёмник PMT для быстрой конфокальной лазерной визуализации (Rayleigh).

Гибкая система поляризационной оптики с мотором в каналах возбуждения и обнаружения позволяет проводить измерения перекрестнополяризованного рамановского рассеяния.

Изучение низкоэнергетического рамановского спектра (<10 см⁻¹) возможно с применением объёмных брэгговских фильтров.

Гиперспектральная визуализация обеспечивает запись и анализ полного рамановского спектра в каждой точке одно-, двух- или трёхмерного конфокального сканирования.

Возможно освещение сверху, снизу и сбоку. Используется самая высокая разрешающая способность оптической системы одновременно с работой атомно-силового микроскопа (AFM):

  • Конфигурация Инвертированного микроскопа: числовая апертура (NA) до 1.45;
  • Прямая конфигурация и боковая подсветка: числовая апертура до 0.7. Объективы легко заменяются с точностью установки меньше 2 микрон;
  • Двойное сканирование: либо подвижный образец, либо перемещение лазерного пятна;
  • Зеркала закрытого цикла обеспечивают точное позиционирование лазерного пятна относительно кончика иглы (особенно важно для методов SNOM и TERS): Конфигурации Upright, Inverted и Side позволяют сканировать пятно диаметром 50х50 мкм с объективом х100;
  • Поддерживаются все существующие конфигурации TERS геометрии: освещение/получение сигнала снизу, сверху или сбоку.

LSRambo (ver.1.0.)

Программное обеспечение LSRambo (ver.1.0.) является собственной разработкой ООО «Активная Фотоника».

ООО «Активная Фотоника» является полным правообладателем и единственным уполномоченным дистрибьютером программного обеспечения LSRambo (ver.1.0.)

Назначение программного обеспечения

Программный комплекс предназначен для управления работой сканирующих зондовых микроскопов (СЗМ) и их комбинациями, обработки и анализа измеренных данных. Функции и возможности: установка, настройка, управление СЗМ и их комбинациями; обработка и анализ измеренных сигналов и данных (в том числе СЗМ данных); запись результата в упорядоченные файловые структуры; автоматическое конфигурирование СЗМ (АСМ) методов.

Функциональное назначение

  • настройка оптической системы регистрации изгибов кантилевера;
  • получение и обработка частотных характеристик;
  • подвод образца к зонду;
  • сканирование поверхности образца;
  • проведение спектроскопических измерений;
  • проведение скрабирования и индентирования;
  • модификация поверхности образца с нанометровым (нанолитография);
  • обработка и анализ данных, полученных на приборе;
  • работа с устройствами нагрева образца;
  • исследование различных зависимостей сигналов;
  • настройка датчиков перемещения сканера.

Требования к компьютеру

Минимальные системные требования для корректной работы LSRambo (ver.1.0.):

  • процессор Intel Core i3 или аналог;
  • операционная система Windows 7 и выше;
  • оперативная память не менее 4 Гб;
  • свободное место на жестком диске не менее 1 Гб;
  • разрешение экрана монитора не менее 1024 x 768


Стоимость базового пакета программного обеспечения LSRambo (ver.1.0.) составляет 300 000 рублей.

Получить дополнительную информацию, а также оставить заявку на доступ к ПО можно по электронной почте info@active-photon.ru