微区原位光学多表征系统

微区原位光学多表征系统

    Model:MonoVista  CRS3+

                  NEW! 集成拉曼,荧光寿命,布里渊散射测试功能的光谱成像系统!

新一代Monovista CRS3+系统是创新的“光学综合测试工作站”,拓展性极强的科研工具。

  • Scientific Raman Spectrum & Mapping;
  • TCSPC Lifetime Mapping
  • Brillouin Scattering Spectrum
  • S&I公司擅长于提供各种定制化的解决方案

MonoVista CRS3+ 特点:

  • 深紫外到近红外波长范围
  • 内置多达5路固定波长激光器
  • 可选配外接大型激光器端口
  • 紫外和可见光/近红外双光束路径
  • 自动控制激光选择
  • 自动对准,聚焦和校准功能
  • 自动波长与强度校正的功能
  • 超高拉曼光谱分辨率,(0.9cm-1
  • 利用低波数拉曼可测试到 +/- 10 cm-1
  • 高波数范围可达9000cm-1(@ 532nm)
  • 步进电机和压电驱动XYZ位移台
  • 快速拉曼mapping
  • 集成控制加热/冷却台,液氦温度低温恒温器
  • 可结合拉曼成像和原子力显微镜成像
  • 自动控制的偏振光谱功能
  • 拓展与原子力显微镜(AFM)连用;
  • 集成布里渊散射光谱仪;
  • 集成TCSPC荧光寿命成像,4ps时间分辨率
  • 正置/倒置/双显微镜
  • 热电制冷和液氮制冷探测器
  • 成像光谱仪双入口、双出的灵活配置
  • 兼容皮秒白光激光器

根据用户的应用需求拓展不同的配置,在保证系统自动控制与高可靠性情况下

提供多种材料光表征方法:

  • 显微拉曼荧光光谱 +荧光寿命TCSPC成像 + 布里渊散射测试
  • 变温红外光谱 / 时间分辨光谱 / 暗场光谱/微区吸收光谱
  • 特别适用高压科学研究中,大样品系统,低温,强磁,高温等测试环境

 I.科研级拉曼光谱成像

  • S&I的Monovista CRS+拉曼显微镜系统基于OLMPUS正置和倒置共焦拉曼显微镜,
  • 提供了微米尺度的空间分辨率,采用ESAY Confocal技术,获得最大的信号通光量
  • 软件驱动的XYZ位移台支持自动3D 拉曼mapping.空间分辩率:XY方向1um,Z方向2um.
  • 德国原厂自动系统提供新的无与伦比的可靠性,灵活性和易操作性。
  • 超高系统灵敏度,在公认测试条件下,单晶硅的三阶拉曼光谱的信噪比可达30:1

2D拉曼mapping功能@硅基片 应力分析

 Fast Raman Mapping

DAC Sample Raman on WSe2 @ 532nm激光 @2400 g/mm光栅@中心波数206 cm-1 @ 60s曝光时间

CCL4的超高拉曼分辨率 0.7cm-1

低波数性能:+/-10cm-1

Stokes/Anti-Stokes spectrum from

提供488,532,633,785nm等激光波长低波数拉曼光谱测试能力(>=+/-10cm-1)Monovista CRS3+系统具有最高光谱分辨率达0.7cm-1;

II . 荧光寿命测试(TCSPC成像)

  • 正置/倒置时间分辨共焦荧光显微镜
  • 带激光耦合模块的全套显微镜
  • 激光波长从375纳米到810纳米
  • TCSPC计数模块:时间分辨率4ps,
  • 测试寿命时间0~ 33us
  • 时间通道数:65536 ,最小时间分辨精度:4ps
  • 各通道的采集延时可调节范围 :±100 ns
  • 寿命时间抖动误差:<12ps
  • 最大计数率:10MHz; 最大同步率:84 MHz
  • 多种探测器选项,探测器通道:2个
  • 二维寿命成像,XY扫描压电位移台
  • 大范围扫描台,范围可达几厘米,
  • XY扫描精度优于500nm
  • 固有延迟时间:< 95 ns
  • 仪器响应函数(IRF)<200ps

FLIM测试准确度(样品Erythrosin B 参考值:89+/-3ps,实测值:89+/-4ps)

 

样品正常位置(寿命成像案例)

样品缺陷位置(荧光寿命成像)

主要应用

高压下材料荧光寿命测试,半导体晶圆测试与分析研究

细胞生物学与荧光寿命成像(FLIM),荧光相关光谱法(FRED)

 

III.布里渊超高分辨率光谱 (Brillouin Spectrometer)

布里渊光谱作为材料的声学、热力学和粘弹性特性表征的一种非接触性测试手段,广泛地应用于遥感、材料科学以及生物医学领域。布里渊光谱检测固体中的声学模态和液体气体中的热密度波动的非弹性散射光,来源于入射光和材料中的声频声子的非弹性相互作用。这种非弹性散射光的光谱频移一般都在亚GHz范围内。因此,布里渊光谱是一种非常弱的信号,弹性散射光(瑞利散射或者米氏散射),杂散光或者样品的反射光都能轻易掩盖布里渊光谱信号,需要光谱仪具有非常高的光谱分辨率外,还需要较高光谱对比和高的消光比。

 

    VIPA原理光谱仪结构示意图

 

指标 参数 Reference
波长范围 530.5-533.5nm 783.5~787.5nm

Optional

光谱分辨率 <1 pm <0.6 pm upon request
光谱精度 <10 MHz sample time dependent
泵浦激光

抑制比

> 30 dB Pump wavelength filter suppression
泵浦抑制

波长范围

+/- 1nm Pump suppression filter tunability
泵浦光

抑制带宽

0.5pm Pump suppression filter width
采集速度 up to 40 Hz Brillouin Mapping

布里渊光谱仪性能参数

DAC压机中水的布里渊散射(Brillouin Spectroscopy in a Diamond Anvil Cell)

DAC中水的布里渊频谱

甲醇样品布里渊频谱

10ms采集时间,SNR大于30

快速布里渊散射Mapping成像 (超快采样频率最高可达40Hz)

超高泵浦光信号抑制比(>=90dB)

IV .定制系统与扩展功能

  • 显微镜:正置/倒置/双显微镜
  • 开放式自由空间,适用于大样品测试
  • 长工作距离物镜,适用于高压科学研究

宽范围的紫外、可见光和近红外物镜

如:20X NA 0.25,LWD 31.00 mm

电动XYZ位移台,分辨率<50nm

纳米压电位移台

行程100umx100um

分辨率0.2 nm,匹配电动显微位移台

集成Linkam冷热显微样品台

标准温度范围:-196℃至600℃

加热样品台最高可达1500°C

液氦温度低温恒温器,5K~300K

与原子显微镜(AFM)连用

像差修正光谱仪配置

普林斯顿仪器HRS光谱仪提供优异的成像质量,双入口、双出口,灵活的配置

TE制冷或制冷探测器

超低噪音,可实现长达1h曝光时间。

InGaAs阵列探测器

宏光路样品箱,

Multi-Pass拉曼信号增强技术,适用于比色皿,粉末,固体,薄膜等样品

可根据用户已有光谱仪,探测器,激光器,显微镜等,提供系统集成的解决方案,实现高性能的自动控制光谱测试功能。节约用户的预算经费V.根据用户已有部件升级成Monovista集成化自动控制系统

开放式系统升级结构图

VISTACONTROL软件功能:跨平台控制软件系统

  • 激光器自动选择,光路的自动对准
  • 波长和强度自动校准功能
  • 加热、冷却阶段和低温状态的温度控制
  • 自动Z轴聚焦拉曼成像
  • 快速拉曼/荧光/寿命 Mapping
  • 各种后处理程序
  • 荧光和背景抑制
  • 光谱库匹配数据(物质成份分析)
  • 与原子力显微镜(AFM)连用并控制
  • 各种数据格式导出
  • 拓展延伸光路,与外置低温台,SEM,连用

控制不同测试方式自动切换,实现原位测试

光谱曲线拟合与解析

硬件与激光选择软件自动切换

 

 

荧光扣减与背景抑制功能

3D Raman Images from different Components on one Sample

强度积分Mapping成像,按峰值位置 与峰位漂移成像可以做X,Y, Z, XY, XZ, YZ, XYZ mapping,以及Z Auto focus Mapping.

VI.  MonoVista CRS+ 定制系统应用案例

Monovista CRS+ 显微拉曼 结合宏光路拉曼,原子力AFM案例

Monovista CRS+ 系统与低温,强磁测试条件结合案例(Mapping)

 

 

 

Leave a Reply

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注