顯微光譜測(cè)量系統(tǒng)是一種將光譜測(cè)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(duì)微觀樣品進(jìn)行多種光譜特性的測(cè)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(cè)量光的波長(zhǎng)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(duì)微觀樣品進(jìn)行放大和成像,以便精確選擇測(cè)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(cè)量提供所需的激發(fā)光,常見(jiàn)的有激光光源、鎢燈光源等。不同的測(cè)量模式和樣品可能需要不同波長(zhǎng)和強(qiáng)度的光源,如在熒光測(cè)量中常用特定波長(zhǎng)的激光作為激發(fā)光源,而在反射測(cè)量中可能使用鎢燈光源 。
- 探測(cè)器:用于檢測(cè)經(jīng)過(guò)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(jiàn)的探測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)量參數(shù)的設(shè)置和控制,以及對(duì)測(cè)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(cè)量:用于檢測(cè)樣品在受到特定波長(zhǎng)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(jí)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(cè)材料中的熒光缺陷等。
- 顯微拉曼光譜測(cè)量:通過(guò)檢測(cè)樣品對(duì)激光的拉曼散射光來(lái)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(cè)藥物的成分和結(jié)構(gòu)等。
- 顯微反射光譜測(cè)量:測(cè)量樣品表面對(duì)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(cè)、薄膜研究等領(lǐng)域,如評(píng)估半導(dǎo)體芯片表面的平整度和粗糙度、測(cè)量光學(xué)薄膜的厚度和折射率等。
技術(shù)優(yōu)勢(shì)
- 高空間分辨率:能夠?qū)ξ⒂^樣品進(jìn)行精確測(cè)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(cè)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(cè)量:在大多數(shù)情況下,對(duì)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(cè)量,這對(duì)于珍貴、稀有或難以制備的樣品尤為重要。 - 實(shí)時(shí)測(cè)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(guò)程,如在生物細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)細(xì)胞內(nèi)的生理過(guò)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(cè)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(cè)復(fù)合材料的界面結(jié)合情況,評(píng)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(cè)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(cè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的中間體和產(chǎn)物變化,檢測(cè)化工產(chǎn)品中的雜質(zhì)含量等。
- 環(huán)境科學(xué)與工程:對(duì)環(huán)境樣品中的微觀污染物進(jìn)行檢測(cè)和分析,如檢測(cè)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(guò)程,檢測(cè)礦石中的微量元素分布等。
- 半導(dǎo)體與電子工業(yè):對(duì)半導(dǎo)體器件和集成電路進(jìn)行檢測(cè)和分析,如檢測(cè)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(píng)估光刻工藝的精度等。
- 文物與藝術(shù)品保護(hù):對(duì)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(cè)書畫中的顏料成分,評(píng)估文物的保存狀況和修復(fù)效果等。
產(chǎn)品說(shuō)明
MicroTEQ-S1顯微光譜測(cè)量系統(tǒng)集成熒光、拉曼和反射光譜測(cè)量功能。通過(guò)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(cè)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(duì)樣品微觀結(jié)構(gòu),微觀光譜信息的測(cè)試和分析;此外系統(tǒng)可以加裝二維電控掃描臺(tái),通過(guò)軟件控制,實(shí)現(xiàn)光譜二維掃面測(cè)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(cè)
· 激光材料評(píng)價(jià) · 光子晶體測(cè)試
· 生物和細(xì)胞測(cè)試
拉曼模式
拉曼探頭可直接插入顯微光譜測(cè)試模塊中,從而快速實(shí)現(xiàn)拉曼光譜測(cè)量。支持光譜范圍覆蓋400-1100nm,僅需通過(guò)更換探頭和激光器,便可實(shí)現(xiàn)488nm、532nm、633nm、785nm激發(fā)波長(zhǎng)的拉曼光譜測(cè)量。
搭配便攜式拉曼光譜儀
顯微光譜測(cè)試模塊也能夠適配ACCUMAN SR 系列科研級(jí)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(cè)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(cè)量:顯微光譜測(cè)量模塊內(nèi)部集成了熒光測(cè)試光路,通過(guò)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(zhǎng)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(zhǎng)的顯微熒光測(cè)量。
顏色和反射測(cè)量:使用光纖把鎢燈光源和顯微光譜測(cè)量模塊連接起來(lái),共用熒光光路,即可實(shí)現(xiàn)顯微反射光譜測(cè)量和顯微顏色測(cè)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(cè)試結(jié)果還可以通過(guò)圖像繪制的方式呈現(xiàn)出來(lái)。
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 |
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A/D轉(zhuǎn)換 | 18位 |
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探測(cè)器 | 背照減薄型面陣CCD |
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雜散光 | 0.08%@600nm |
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線性度 | >99% |
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動(dòng)態(tài)范圍 | 85000:1 |
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暗噪聲 | 6RMS@18位 |
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積分時(shí)間 | 8ms-60mins |
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激光器 | LASER-532 | LASER-785 | LASER-405 | LASER-450 |
激光波長(zhǎng) | 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 |
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OD值 | OD>6 | OD>6 |
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焦距 | 7.5mm | 7.5mm |
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激光輸入端光纖 | 100μm |
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光譜收集端光纖 | 200μm |
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顯微光譜測(cè)量模塊 | Micro-S1 |
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光譜范圍:400-1100nm |
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顯微鏡(非本公司產(chǎn)品) | 4組平場(chǎng)消色差物鏡:5X,10X,20X,50X |
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5X,數(shù)值孔徑:0.15,工作距離:10.8mm |
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10X,數(shù)值孔徑:0.3,工作距離:10mm |
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20X,數(shù)值孔徑:0.45,工作距離:4mm |
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50X,數(shù)值孔徑:0.55,工作距離:7.9mm |
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100X,數(shù)值孔徑:0.8,工作距離:4mm(非標(biāo)配,可選) |
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1/2"CMOS彩色CCD,2048*1536(300萬(wàn)像素) |
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載物臺(tái)面積175mm×145mm,移動(dòng)范圍:76mm×42mm |
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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; |
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行程:50mmx50mm; |
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重復(fù)定位精度:2μm; |
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移動(dòng)分辨率:1μm; |
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* 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