1998'den beri NT-MDT, optik mikroskopi ve spektroskopi teknikleriyle AFM'yi başarılı bir şekilde entegre etmektedir. HybriD ModeTM dahil olmak üzere 30'dan fazla temel ve gelişmiş AFM modu, örnek yüzey fiziksel özellikleri hakkında kapsamlı bilgi sağlayarak desteklenir. AFM'nin konfokal Raman / floresan mikroskobu ile entegrasyonu, numune ile ilgili en geniş bilgi yelpazesini sağlar.

Aynı örnek alanla eşzamanlı olarak ölçülen AFM ve Raman haritaları örnek fiziksel özellikleri (AFM) ve kimyasal bileşim (Raman) hakkında tamamlayıcı bilgi sağlar.

Tip Geliştirilmiş Raman Saçılımı (TERS) yardımı ile NTEGRA Spectra II, nanometre ölçeği çözünürlüğü ile spektroskopi / mikroskopi yapılmasına izin verir. Özel olarak hazırlanmış AFM probları (nanoantenler) TERS'in uç apekse yakın nanometre ölçeğinde ışığı arttırmak ve lokalize etmek için kullanılabilir.

Bu tür nanoantenler, kırınım sınırından (~ 10 nm'ye kadar) daha az çözünürlükle optik görüntüleme olanağı veren bir “nano-kaynak” ışığı olarak hareket ederler. Yakın alan optik mikroskopisi (SNOM) taraması, prob diyafram boyutu (~ 100 nm) ile sınırlandırılmış, çözünürlüğü olan optik olarak aktif numunelerin optik ve spektroskopi görüntülerini elde etmek için başka bir yaklaşımdır.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 

Yararları ve özellikleri

Ana Özellikler:

  • Yüksek performanslı çok yönlü AFM
  • Raman, TERS ve SNOM için optimize edilmiş üst, yan ve alttan optik erişim
  • Uyarma / toplama konfigürasyonlarının herhangi bir kombinasyonunu sağlayan esnek optik tasarım
  • Otomatik AFM lazer, prob ve fotodiyot hizalama
  • AFM kayıt sistemi lazer ve fotodiyot dalga boyunun kullanıcı dostu değişimi
  • Kolay ve kullanıcı dostu hedef değişikliği
  • IR s-SNOM ile entegrasyon (isteğe bağlı)

 

 

Tüm olası uyarma / algılama ve TERS geometrileri için çözüm

Diyafram Yakın Alan Optik Mikroskopi Tarama

Uygulamalar

  • Grafen, karbon nanotüpler ve diğer karbon malzemeleri
  • Yarı iletken cihazlar
  • Nanotüpler, nanoteller, kuantum noktaları ve diğer nano ölçekli materyaller
  • Polimerler
  • Optik cihaz karakterizasyonu: yarı iletken lazerler, optik fiberler, dalga kılavuzları, plazmonik cihazlar
  • Hücresel doku, DNA, virüs ve diğer biyolojik nesnelerin araştırılması
  • Kimyasal reaksiyon kontrolü

Grafen gevreği

30x30 um

Ni folyo

20x20 um

PC-PVAC filmi

30x30 um

MoO3

30x30 um

CdS nanowire

CdS nanowire, iletken polimer nanoteller tarafından metal elektrot ile bağlandı. AFM probu, mikroskop görüntüleme yardımıyla yapı üzerinde konumlandırılmıştır. AFM probunun şekli sayesinde lazer doğrudan uç apekse yerleştirilebilir.

Yüksek çözünürlüklü AFM görüntüleri, örnek topografya hakkında bilgi sağlar. Aynı bölgeden alınan Raman ve lüminesans haritaları nanotellerin kimyasal bileşimindeki farklılıkları göstermektedir.

Yaklaşan AFM problu optik görüntüleme sistemi görüntüsü

topografya

Raman haritası (iletken polimer nanotelleri)

Fotolüminesans (CdS)

CdS nanowire'in Raman ve PL spektrumu

Örnek nezaket: prof. R. Carpick, Penn State Üniversitesi. Tarama boyutu 20x20 µm

Si / SiO2 üzerinde grafen flake

topografya

G bant yoğunluğu

2D bant yoğunluğu

Raman spektrası

Sıvı içinde TERS

NT-MDT Spektrum Aletleri, Raman saçılımının (TERS), altın optik bir substrat üzerine bırakılan opak bir örnek - organik boya tabakasının, dikey optik konfigürasyon NTEGRA Spectra II ile sıvı içinde arttığını göstermiştir.

TERS'in sıvı içinde uygulanması bazı zorluklar doğurmaktadır. Bunlardan en önemlisi, lazer ışınının uç apekse doğru bir şekilde odaklanması ve ayrıca özellikle bir sıvı tabakası aracılığıyla dağınık sinyalin verimli bir şekilde toplanmasını sağlamak için hassas bir optik hizalamadır. Tersine çevrilmiş bir optik mikroskop üzerine yerleştirilen saydam numuneler durumunda, TERS probu üzerindeki lazer ışınının odaklanması, dolayısı ile doğrudan örnek yoluyla kolayca elde edilir.

Üst veya yan aydınlatma / toplama gerektiren opak numunelerle, optik sinyal saptırılır ve her arayüzde kırılma ile önemli ölçüde zayıflatılır.

Hava-sıvı yüzeyinde kırılmayı önlemek ve stabil ışık yolunu elde etmenin olası yollarından biri, daldırma amacını kullanmaktır. NTEGRA Spectra II, AFM ışın saptırma sisteminin Raman lazeri ile aynı amaç doğrultusunda çalışmasını mümkün kılan tek araçtır.

AFM optik kafasındaki deney sırasında, polarize uyarım lazeri (λexc = 632.8 nm), AFM TERS prob apeksine, uzun mesafe 60 × suya daldırma hedefiyle (çalışma mesafesi: 2 mm) yüksek sayısal açıklık (NA = 1) ile odaklanmıştır. . Bu nedenle, AFM ucu tutucusu objektif ve numune arasında uyum sağlayabilir. Lazer spot tarama, tarama aynası ile gerçekleştirildi.

Gelişmiş spektrum ve uç apex'ten elde edilenler şekilde gösterilmekte ve sinyalin “sıcak nokta” konumundan kuvvetli bir şekilde arttığını teyit etmektedir.

HybriD Modu ™

Yeni elektronik ve yazılımla donatılmış Ntegra Spectra II, tek bir ölçüm seansında tam olarak aynı alanın kimyasal görüntülemesi için yeni geliştirilen yeni HybriD Mode ™ (HD-AFM ™ Modu) ve nanomekanik propagandalar için Raman'ı bir araya getiriyor.

Mikrotom tarafından kesilen HDPE / LDPE polimer sandviç sertliği

Raman haritalarının çakışması: HDPE (kırmızı), LDPE (mavi)

AFM topografyası

Resim boyutu: 34 × 34 μm Veriler: M. Yanul, S. Magonov, P. Dorozhkin, NT-MDT.

Çalışma prensibi

  • Yeni optik şema, üç bağımsız örnek uyarım kanalından oluşur: üst, yan ve alt yönlerden. Her kanal bağımsız modül olarak geliştirildi
  • Örnek uyarma yönleri birbirleri arasında değiş tokuş edilebilir. Işık toplama, uyarma optik kanalı veya farklı biri tarafından yapılabilir.
  • Açık tasarım, sistem özelleştirmesinde büyük fırsatlar sunar. Her kanal, numuneyi 200x'e kadar büyütme faktörü ile hedefe göre gözlemlemeyi, lazer ışını ile numuneyi uyarmayı ve odaklanmış lazer noktasını taramayı sağlar.
  • Uyarma dalgaboyu aralığı 325 nm'den 1064 nm'ye * kadardır.

* Istek üzerine diğer dalga boyu ile uyumluluk

  • AFM kayıt lazer sistemi, Raman hedefinden bağımsızdır ve bu, yüzeyde aynı noktaya odaklanan hedeflerin hızlı ve kolay bir şekilde değiştirilmesini sağlar.
  • Otomatik AFM lazer, prob ve fotodiyot hizalama, müşteri rutin işlemlerini en aza indirir
  • AFM kayıt sistemi dalgaboyunun kullanıcı dostu değişimi, herhangi bir uyarma veya toplama dalgaboyu ile uyumluluk sağlar
  • Bağımsız optik periskop, AFMRaman sistemini müşteri isteğine bağlı olarak piyasada bulunan hemen hemen tüm Raman spektrometreler ile birleştirmeyi sağlar.
  • Spektrometre, eter sayısı ile donatılabilir: PMT, APD, CCD. Hem Rayleigh optik görüntüsü hem de Raman haritası eş zamanlı olarak alınabilir

 

 

TERS

  • Konsol tipi, Mükemmel ve Güvenilir
  • Geliştirme faktörleri: 100x ve daha fazlası
  • TERS'de yanal çözünürlük: 10nm'ye kadar
  • Yüksek hızlı TERS eşlemesi
  • Yukarıdan aşağı aydınlatma yapılandırması (opak örnekler)
  • Ticari AFM konsolları esas alınarak (temas, temassız): çoklu AFM modları, mükemmel görüntüleme performansı

TERS'e Giriş (nano-Raman)

Tip Geliştirilmiş Raman Saçılımı (TERS, nano-Raman), zayıf Raman sinyallerinin güçlendirilmesi ve ~ 10 nm uzamsal çözünürlüğe sahip süper-çözünürlüklü Raman görüntüleme için kullanılan bir tekniktir. Nano-Raman görüntüleme nanometre ölçeğinde örnek yapısı ve kimyasal bileşimi hakkında eşsiz bilgiler sağlar.

TERS'de uç apekse optik alanı lokalize etmek ve geliştirmek için keskin bir metal prob (nano-anten) kullanılır (Şekil 1a). Uyarma lazer ışığı, TERS probunun ucunda lokalize yüzey plazmonu ile rezonansa girdiğinde, ışık artışı tipik olarak elde edilir (Şekil 1b). TERS prob apeksindeki elektromanyetik alan (ışık) yoğunluğunun arttırılması birçok büyüklük derecesine ulaşabilir. TERS eşleştirmesinde örnek nano-antene göre taranır; prob apeksinin yakınında lokalize olan geliştirilmiş Raman sinyali, nanometre skala çözünürlüğü ile numune yüzeyinin Raman haritalarında sonuçlanan ölçülür.


Şekil.1. Uç Geliştirilmiş Raman Saçılımı ve diğer tip destekli optik teknikler (solda) prensibi. Bir metal TERS probunun (nano-anten) ucunda lokalize yüzey plazması (elektron yoğunluğu salınımları), probun apeksinde (sağda) hafif lokalizasyon ve geliştirme ile sonuçlanır.

NT-MDT AFM-Raman cihazı ile TERS (nano-Raman) görüntüleme

NT-MDT, çeşitli optik mikroskopi ve spektroskopi teknikleri ile AFM entegrasyonu için eşsiz enstrümantasyon geliştirir ve sunar. NT-MDT, 1998 yılında entegre AFM-Raman cihazını ilk tanıttı ve şu anda dünya çapında bu tür araçların lider geliştiricisi ve tedarikçisi konumunda.

NT-MDT AFM-Raman cihazı, 10 nm'ye ulaşan uzamsal çözünürlüğe sahip çeşitli nesnelerin TERS (nano-Raman) haritalaması için başarıyla kullanılmıştır: grafen ve diğer karbon nanomateryalleri, polimerler, ince moleküler katmanlar (mono tabakalar dahil), yarı iletken nanoyapılar, lipit membranlar Çeşitli protein yapıları, DNA molekülleri vb. İlgili yayınlara referanslar, indirme sayfasında bulunabilir.

TERS prob sorunu

AFM-Raman enstrümantasyonu nispeten hızlı gelişirken, TERS probları her zaman nano-Raman'ın rutin karakterizasyon tekniği haline gelmesi için ana sınırlayıcı faktör olarak kalmıştır. Temel zorluklar şunlardır: (i) yüksek geliştirme faktörleri ve yüksek çözünürlüklü görüntüleme yetenekleri ile tekrarlanabilir problar üretmek; (ii) prob ömrü; (iii) kullanım kolaylığı; (iv) komplike ve kötü tekrarlanabilir manuel prosedürleri içermeyen seri üretim.

Başlangıçta bilimsel yayınlarda kullanılan TERS probları, tuning çatala bağlı veya STM (tünel açma) rejiminde çalışan metal teller ile kazınmıştı. Bu tür sondaların hazırlanması, ayrıntılı manuel işlemler gerektirir; Sondalar genellikle çok tekrarlanabilir değildir. TERS prob hazırlığına bir başka yaklaşım, uç ucunda özel bir yapı üretmek için odaklanmış iyon demeti kullanır. Bu yaklaşım çok kaynak tüketen ve aynı zamanda tekrarlanabilirlikten yoksundur. Son zamanlarda farklı derecelerde iyileştirmeler ve tekrarlanabilirlik ile farklı AFM kantilleri kaplamaları bildirilmiştir.

NT-MDT'den tekrarlanabilir TERS probları

NT-MDT müşterileri ve ortakları ile birlikte gerçekleştirilen kapsamlı bir araştırma sonucunda, NT-MDT artık AFM-Raman müşterilerinin kitlesel olarak üretilebilen dirsek tipi TERS problarına sunabiliyor . Problar “Top Visual” AFM Si konsolları olarak adlandırılır (Şekil 2). Özel tescilli prob hazırlama ve TERS metal kaplama uygulanır.

AFM probları farklı sertliğe sahip olabilir ve temas ve temassız rejimler için optimize edilebilir.

Probların "burun tipi" şeklinin çıkması, Raman lazer ışığının, probun tepe noktasından üst tarafa odaklanmasını sağlar: saydam olmayan örneklerle kullanım için.

Problar bir test numunesinde (Au substratında organik moleküller) TERS performansı sağlar:

  • Sondaların% 70'i için geliştirme faktörü> 50x (Tip IN'ye karşı Tip. OUT). Tipik geliştirme faktörü:> 100x. Bazı problar> 500x geliştirmeye ulaşır.
  • TERS (nano-Raman haritalaması). ~ 20-70 nm çözünürlük. > Sondaların% 50'si.
  • Önemli geliştirme bozulması olmadan olağanüstü kullanım ömrü

Şekil 2. “Top Visual” AFM probunun SEM görüntüsü. Çıkıntı yapan prob geometrisi, tepeden tepeye (sol) optik erişim sağlar. Deneysel TERS konfigürasyonu (sağda).

AFM TERS probları ayrıca, kütle teknolojisiyle üretilen standart Si AFM dirseklerine göre hazırlandıklarından temas ve temassız rejimlerde mükemmel AFM performansına sahiptir. Tüm gelişmiş AFM modları (elektrik, manyetik, nanomekanik vb) NT-MDT TERS probları ile mevcuttur. Yüksek rezonans kalite faktörleri (temassız problar için) mükemmel güç hassasiyetine izin verir ve ölçümler sırasında uzun uç ömrünü garanti eder.

STM TERS probları (elektrokimyasal olarak kazınmış metal teller) ve ayar çatalı TERS probları da mevcuttur.

NT-MDT TERS probları, NT-MDT'nin benzersiz AFM-Raman cihazı ile en yüksek özelliklerine ulaşır: TERS araştırması için özel olarak tasarlanmıştır.

Problar sadece NT-MDT cihazları ile kullanılmak üzere temin edilir. Daha fazla bilgi için bize ulaşın.


Şekil 3. NT-MDT TERS AFM probunun (sol) tipik Raman sinyal artışı (> 100x). Yüksek çözünürlüklü TERS haritası. 
Çözünürlük: ~ 20 nm. Örnek: Au substrat üzerinde BCB ince moleküler katman (sağda).

Şekil 4. Au substrattaki yüksek çözünürlüklü TERS karbon nanotüp haritası. Çözünürlük: ~ 10 nm.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Özellikler

Özellikler

Konfokal mikroskopi

  • Konfokal Raman / floresan / Rayleigh görüntüleme AFM ile aynı anda çalışır
  • Kırınım sınırlı uzaysal çözünürlük: XY'de <200 nm, Z'de 500 nm (immersiyon hedefi ile)
  • Gerçek konfokalite; Optimum sinyal ve konfokalite için motorlu konfokal pinhole
  • Hassas lazer gücü değişimi için 1-0.001 aralığında sürekli değişken ND filtresi
  • Motorlu değişken ışın genişletici / kolimatör: lazer ışınının çapını ve kolimasyonunu her bir lazer için ayrı ayrı ayarlar ve her bir amaç için kullanılır
  • Farklı lazerler arasında tam otomatik geçiş - birkaç fare tıklaması ile
  • Güçlü görüntü analizi ile Tam 3D (XYZ) konfokal görüntüleme

Spektroskopi ile AFM / STM entegrasyonu

  • Yüksek performanslı düşük gürültü AFM: Z gürültü <0.1 nm (10‑1000 Hz bant genişliğinde RMS)
  • Kayıt sistemi operasyonel dalga boyunun kolay değiştirilmesi (670, 830, 1064 ve 1300 nm). AFM lazer ve Raman spektroskopisi arasında etkileşim yok
  • Otomatik AFM lazer, prob ve fotodiyot konumlandırma ve hizalama
  • Objektif bağımsız AFM kayıt sistemi
  • XYZ kapalı döngü örnek tarayıcı 100x100x10 μm
  • Odak parça özelliği: Numune her zaman numune Z-geri besleme nedeniyle odakta kalır. Çok kaba veya eğimli numunelerin yüksek kalitede konfokal görüntüleri elde edilebilir
  • Değiştirilebilir prob tutucular (AFM, STM, Tuning çatal). Tüm standart SPM görüntüleme modları desteklenir (KPFM, SRI, PFM, SCM dahil) ve konfokal Raman mikroskobu ile birleştirilir.
  • Yerel örnek özelliklerin kantitatif ve yüksek çözünürlüklü haritalanması için doğrudan ve hızlı kuvvet algılamaya izin veren bir rezonanssız osilatör HybriD Mode ™

Spektroskopisi

  • 4 motorlu ızgara ile son derece yüksek verim 520 mm uzunluğunda spektrometre
  • Görünür, UV ve IR spektral aralıkları mevcut
  • Ultra yüksek dispersiyon ile ızgara Echelle; spektral çözünürlük: 0.007nm (<0.1 cm- 1 )
  • 3 farklı dedektör monte edilebilir:
    • TE soğutmalı (-100 ° C'ye kadar) CCD / EMCCD kameralar 
    • Foton sayım modunda veya FLIM detektöründe APD
    • Hızlı konfokal lazer (Rayleigh) görüntüleme için PMT
  • Uyarma ve algılama kanallarında esnek motorize polarizasyon optiği, çapraz polarize Raman ölçümleri
  • Düşük dalga boyu / THz Raman spektroskopisi: Bragg hacim filtreli <10 cm -1
  • Hiperspektral görüntüleme (1D, 2D veya 3D konfokal taramanın her noktasında tam Raman spektrumunu kaydetme)

Işık dağıtım sistemi

  • 30 derecede üst, alt ve yan aydınlatma için optik erişim
  • AFM ile aynı anda mümkün olan en yüksek çözünürlükte optikler kullanılır: Ters için 0,45 NA'ya kadar, Dik için 0,7 NA'ya kadar, Yan yapılandırmalarda 0,7 NA'ya kadar.
  • Kinematik bağlantılarla değiştirilebilir hedefler: hassas <2 µm
  • Çift tarama: Numune ile tarama VE lazer nokta taraması (TERS'de Hot Spot haritalama için)
  • Hassas lazer nokta konumlandırması için kapalı çevrim tarama aynaları (SNOM, TERS için önemlidir): Dik, Ters ve Yan konfigürasyonlar: 100 × objektif ile 50 × 50 µm
  • Tüm SNOM sinyalleri algılandı: lazer yoğunluğu, floresan yoğunluğu, spektroskopi. Tüm SNOM modları desteklenir: İletim, Toplama, Yansıma, Saçılma (s-SNOM)
  • Mevcut tüm TERS geometrileri mevcuttur: alttan, üstten veya yandan aydınlatma / toplama

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Ürün Tanıtım Videoları



Ürün Broşürleri