顯微光譜測量系統(tǒng)是一種將光譜測量技術(shù)與顯微鏡技術(shù)相結(jié)合的儀器系統(tǒng),可用于對微觀樣品進(jìn)行多種光譜特性的測量和分析。

顯微光譜系統(tǒng)
系統(tǒng)構(gòu)成
- 光譜儀:是核心部件,用于分析和測量光的波長和強(qiáng)度分布,根據(jù)不同的工作原理可分為光柵光譜儀、棱鏡光譜儀等。
- 顯微鏡:用于對微觀樣品進(jìn)行放大和成像,以便精確選擇測量區(qū)域,通常配備有不同放大倍數(shù)的物鏡和目鏡,以及載物臺(tái)、調(diào)焦機(jī)構(gòu)等部件。
- 光源:為測量提供所需的激發(fā)光,常見的有激光光源、鎢燈光源等。不同的測量模式和樣品可能需要不同波長和強(qiáng)度的光源,如在熒光測量中常用特定波長的激光作為激發(fā)光源,而在反射測量中可能使用鎢燈光源 。
- 探測器:用于檢測經(jīng)過樣品和光譜儀后的光信號(hào),并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)或數(shù)字信號(hào)進(jìn)行記錄和分析,常見的探測器有光電倍增管、電荷耦合器件(CCD)、互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)探測器等。
- 其他部件:包括光纖、透鏡、濾光片、反射鏡等光學(xué)元件,用于傳輸、聚焦、濾波和反射光信號(hào),以實(shí)現(xiàn)測量效果;還可能包括掃描臺(tái)、控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集和處理軟件等,用于實(shí)現(xiàn)樣品的自動(dòng)掃描、測量參數(shù)的設(shè)置和控制,以及對測量數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、分析和顯示。
主要功能
- 顯微熒光光譜測量:用于檢測樣品在受到特定波長的光激發(fā)后所發(fā)出的熒光光譜,可提供有關(guān)樣品的熒光特性、分子結(jié)構(gòu)、能級躍遷等信息,在生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、化學(xué)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用,如研究生物細(xì)胞中的熒光標(biāo)記物質(zhì)、檢測材料中的熒光缺陷等。
- 顯微拉曼光譜測量:通過檢測樣品對激光的拉曼散射光來獲取拉曼光譜,能夠提供樣品的分子振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)信息,可用于分析樣品的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)、分子間相互作用等,在材料表征、化學(xué)分析、生物醫(yī)學(xué)診斷等方面具有重要應(yīng)用,例如鑒定寶石的真?zhèn)?、檢測藥物的成分和結(jié)構(gòu)等。
- 顯微反射光譜測量:測量樣品表面對入射光的反射光譜,可反映樣品的表面特性、光學(xué)常數(shù)、薄膜厚度等信息,常用于材料表面分析、光學(xué)元件檢測、薄膜研究等領(lǐng)域,如評估半導(dǎo)體芯片表面的平整度和粗糙度、測量光學(xué)薄膜的厚度和折射率等。
技術(shù)優(yōu)勢
- 高空間分辨率:能夠?qū)ξ⒂^樣品進(jìn)行精確測量,可獲取樣品在微米甚至納米尺度下的光譜信息,有助于研究樣品的局部特性和微觀結(jié)構(gòu)變化。
- 多光譜分析能力:可同時(shí)或分別進(jìn)行多種光譜測量,如熒光、拉曼、反射等,為全面了解樣品的物理和化學(xué)性質(zhì)提供豐富的信息,避免了單一光譜技術(shù)的局限性。
- 非破壞性測量:在大多數(shù)情況下,對樣品的損傷較小,可以在不破壞樣品原始結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的前提下進(jìn)行測量,這對于珍貴、稀有或難以制備的樣品尤為重要。 - 實(shí)時(shí)測量與成像:可以實(shí)時(shí)獲取樣品的光譜數(shù)據(jù)和圖像,便于快速觀察和分析樣品的變化過程,如在生物細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中實(shí)時(shí)監(jiān)測細(xì)胞內(nèi)的生理過程變化。
- 靈活性和可擴(kuò)展性:系統(tǒng)通常具有模塊化設(shè)計(jì),可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求選擇和更換不同的部件,如光譜儀、光源、探測器等,還可以與其他儀器設(shè)備聯(lián)用,擴(kuò)展其功能和應(yīng)用范圍。
應(yīng)用領(lǐng)域
- 材料科學(xué)與工程:研究材料的微觀結(jié)構(gòu)和性能,如分析半導(dǎo)體材料的摻雜濃度、晶體缺陷,檢測復(fù)合材料的界面結(jié)合情況,評估納米材料的光學(xué)特性等。
- 生物醫(yī)學(xué):用于生物細(xì)胞和組織的成像與分析,如觀察細(xì)胞內(nèi)的熒光標(biāo)記分子分布、檢測生物組織中的病變區(qū)域,進(jìn)行藥物作用機(jī)制研究等。
- 化學(xué)與化工:分析化學(xué)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和成分,如鑒定有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)、監(jiān)測化學(xué)反應(yīng)過程中的中間體和產(chǎn)物變化,檢測化工產(chǎn)品中的雜質(zhì)含量等。
- 環(huán)境科學(xué)與工程:對環(huán)境樣品中的微觀污染物進(jìn)行檢測和分析,如檢測土壤中的重金屬顆粒分布、分析水體中的微塑料成分,研究大氣氣溶膠中的化學(xué)成分等。
- 地質(zhì)學(xué)與礦物學(xué):分析巖石和礦物的微觀結(jié)構(gòu)和成分,如鑒定礦物種類、研究巖石的變質(zhì)過程,檢測礦石中的微量元素分布等。
- 半導(dǎo)體與電子工業(yè):對半導(dǎo)體器件和集成電路進(jìn)行檢測和分析,如檢測芯片表面的缺陷、分析半導(dǎo)體材料的電學(xué)和光學(xué)特性,評估光刻工藝的精度等。
- 文物與藝術(shù)品保護(hù):對文物和藝術(shù)品的材料成分和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,如鑒定古代陶瓷的產(chǎn)地和制作工藝、檢測書畫中的顏料成分,評估文物的保存狀況和修復(fù)效果等。
產(chǎn)品說明
MicroTEQ-S1顯微光譜測量系統(tǒng)集成熒光、拉曼和反射光譜測量功能。通過把光譜模塊集成到顯微鏡上,實(shí)現(xiàn)顯微熒光、拉曼和其他光譜信息的測量。系統(tǒng)由光譜儀、激光器、光源、顯微鏡等部分構(gòu)成,自由靈活,幫助用戶快速對樣品微觀結(jié)構(gòu),微觀光譜信息的測試和分析;此外系統(tǒng)可以加裝二維電控掃描臺(tái),通過軟件控制,實(shí)現(xiàn)光譜二維掃面測量功能。
應(yīng)用范圍
· 微流控 · 納米材料分析
· 植物葉片研究 · 珠寶、古籍檢測
· 激光材料評價(jià) · 光子晶體測試
· 生物和細(xì)胞測試
拉曼模式
拉曼探頭可直接插入顯微光譜測試模塊中,從而快速實(shí)現(xiàn)拉曼光譜測量。支持光譜范圍覆蓋400-1100nm,僅需通過更換探頭和激光器,便可實(shí)現(xiàn)488nm、532nm、633nm、785nm激發(fā)波長的拉曼光譜測量。
搭配便攜式拉曼光譜儀
顯微光譜測試模塊也能夠適配ACCUMAN SR 系列科研級便攜拉曼,即插即用的工作模式讓您不僅可以實(shí)現(xiàn)便攜的拉曼光譜測量,還可以更方便地在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)實(shí)現(xiàn)顯微拉曼光譜分析。

圖片僅供參考
其他模式
熒光測量:顯微光譜測量模塊內(nèi)部集成了熒光測試光路,通過SMA905光纖接口與熒光激光器和熒光光譜儀連接。其中連接激光器的SMA905接頭,可以改裝成為自由空間光作為輸入光源,從而得到更強(qiáng)的激發(fā)功率或更好的光斑質(zhì)量。模塊中帶濾光片插槽,可以放置適配不同激發(fā)波長的激發(fā)濾光片和發(fā)射濾光片,實(shí)現(xiàn)不同激發(fā)波長的顯微熒光測量。
顏色和反射測量:使用光纖把鎢燈光源和顯微光譜測量模塊連接起來,共用熒光光路,即可實(shí)現(xiàn)顯微反射光譜測量和顯微顏色測量功能。
二維Mapping:選配二維電動(dòng)平臺(tái),使用操作軟件設(shè)置面掃描采樣, 獲取一定范圍內(nèi)的逐點(diǎn)掃描光譜數(shù)據(jù),可用于表征材料表面微觀結(jié)構(gòu)和光譜成像。同時(shí)測試結(jié)果還可以通過圖像繪制的方式呈現(xiàn)出來。
產(chǎn)品參數(shù)
光譜儀配置 | 拉曼 | 拉曼 | 熒光 | |
光譜儀 | QEPRO@532nm | QEPRO@785nm | QEPRO-FL | |
光譜范圍 | 150-4200cm-1@532nm | 150-2000cm-1@785nm | 300-1050nm | |
分辨率 | ~10cm-1@5μm狹縫 | ~6cm-1@5μm狹縫 | 1.5nm@5μm狹縫 | |
信噪比 | 1000:1 | |||
A/D轉(zhuǎn)換 | 18位 | |||
探測器 | 背照減薄型面陣CCD | |||
雜散光 | 0.08%@600nm | |||
線性度 | >99% | |||
動(dòng)態(tài)范圍 | 85000:1 | |||
暗噪聲 | 6RMS@18位 | |||
積分時(shí)間 | 8ms-60mins | |||
激光器 | LASER-532 | LASER-785 | LASER-405 | LASER-450 |
激光波長 | 532nm | 785nm | 405+/-2nm | 450+/-2nm |
激光功率 | 0-300mW可調(diào) | 0-500mW可調(diào) | 0-200mW可調(diào) | 0-200mW可調(diào) |
線寬 | <0.2nm | <0.1nm | 2nm | 2nm |
壽命 | 10000h | 10000h | 10000h | 10000h |
拉曼探頭 | RPB-532 | RPB-785 | ||
OD值 | OD>6 | OD>6 | ||
焦距 | 7.5mm | 7.5mm | ||
激光輸入端光纖 | 100μm | |||
光譜收集端光纖 | 200μm | |||
顯微光譜測量模塊 | Micro-S1 | |||
光譜范圍:400-1100nm | ||||
顯微鏡(非本公司產(chǎn)品) | 4組平場消色差物鏡:5X,10X,20X,50X | |||
5X,數(shù)值孔徑:0.15,工作距離:10.8mm | ||||
10X,數(shù)值孔徑:0.3,工作距離:10mm | ||||
20X,數(shù)值孔徑:0.45,工作距離:4mm | ||||
50X,數(shù)值孔徑:0.55,工作距離:7.9mm | ||||
100X,數(shù)值孔徑:0.8,工作距離:4mm(非標(biāo)配,可選) | ||||
1/2”CMOS彩色CCD,2048*1536(300萬像素) | ||||
載物臺(tái)面積175mm×145mm,移動(dòng)范圍:76mm×42mm | ||||
二維電控平移臺(tái)(可選配) | 一體式二維電控平移臺(tái),含控制器; | |||
行程:50mmx50mm; | ||||
重復(fù)定位精度:2μm; | ||||
移動(dòng)分辨率:1μm; | ||||
* 產(chǎn)品圖片僅供參考,具體以實(shí)際配置為準(zhǔn)
* 系統(tǒng)中部分配件非原廠制造(如顯微鏡),根據(jù)客戶實(shí)際需求進(jìn)行選配


























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