Рамановский микроскоп Confotec MR150

3D сканирующий лазерный Рамановский микроскоп Confotec MR150

  • Многоцелевой микроскоп
  • Два "imaging" спектрометра
  • Два автоматически переключаемых лазера с разными длинами волн
  • Неразрушающий анализ, не требующий подготовки проб

Производитель SOL instruments

Описание
Характеристики

Описание

Confotec MR150- это многоцелевой, компактный конфокальный микроскоп. По спектральному разрешению и точности спектральной калибровки, универсальности и предоставленным возможностям для рамановских исследований Confotec MR150 является лучшим рамановским микроскопом в своем классе, заслуживающим максимальную оценку по критерию цена/качество. Представлены четыре варианта конфигурации, оптимальной для решения ваших задач: MR150-SMR, MR150-SR, MR150-S и MR150.

Отличительные особенности

  • Полностью интегрирован в конструктив стандартного оптического микроскопа
  • Жёсткий, не требующий подъюстировок дизайн
  • Высокая температурная и временная стабильность спектральных измерений благодаря использованию малогабаритного спектрографа с фиксированным положением решёток
  • Неразрушающий анализ, не требующий подготовки проб
  • Использование двух автоматически переключаемых лазеров с разными длинами волн позволяет расширить круг типов образцов для рамановских измерений и минимизировать влияние флуоресценции
  • Наличие двух “imaging” спектрометров обеспечивает оптимизацию спектрального диапазона для каждого из двух установленных лазеров или получить экстремально высокое спектральное разрешение с использованием Эшелле решетки в одном из спектрометров
  • При конфокальном методе измерения глубина резкости пространственного изображения ограничена и в фокусе находятся только некоторые области измеряемой плоскости. Наличие скоростного “reflection” модуля  позволяет быстро найти сфокусированные области образца и использовать их в дальнейшем для рамановских измерений. Это дает существенный выигрыш во времени и позволяет сразу применить высокоапертурный объектив для получения рамановского изображения с высоким пространственным разрешением
  • Совместное использование гальваносканера X-Y с автоматизированным столом позволяет получать изображения больших размеров – панорамные изображения образца в отраженном лазерном свете с высоким пространственным разрешением и высокой скоростью
  • Автоматическая калибровка спектров
  • Весь спектральный диапазон измеряется одновременно, не требуется сканирование или перестройка спектрометра

Конфигурация

Наиболее полная конфигурация, соответствующая модели Confotec MR150-SMR, включает

  • Микроскоп с автоматизированным столом
  • Два лазера, переключаемых автоматически: один лазер интегрирован внутрь рамановской системы (473 нм или 532 нм), другой – внешний (633 нм или 785 нм)
  • Два независимых imaging спектрометра в едином корпусе, каждый со своей дифракционной решеткой в фиксированном положении и своим CCD детектором, охлаждаемым Пельтье элементом
  • Гальваносканер X-Y
  • Пьезосканер Z
  • "Reflection" модуль для получения изображения в отраженном свете с системой быстрого детектирования (1001х1001 точек за 3 секунды)

Технические характеристики

Пространственное разрешение

Лазер Объектив:
увеличение и числовая апертура NA
Пространственное разрешение по XY Аксиальное разрешение по Z
473 нм 100x, NA = 0.95 430 нм 585 нм
532 нм 100x, NA = 0.95 525 нм 705 нм
633 нм 100x, NA = 0.95 570 нм 780 нм
785 нм 100x, NA = 0.95 995 нм 1280 нм

Спектральные характеристики

Спектральный диапазон регистрации Рамановских сигналов: от 60 см-1 до 11600 см-1
(зависит от длины волны лазера возбуждения)
Спектральное разрешение: до 0.9 см-1 (решётка 75 штр/мм Эшелле)

Сканирование

Модель Режимы сканирования

Confotec
MR150-SMR

  • Сканирование лазерного луча по поверхности неподвижного образца с помощью XY гальваносканнера и пьезо - Z сканнера и регистрация конфокальных 2D и 3D рамановских изображений с помощью цифровой скоростной ПЗС камеры с получением полного спектра в каждой точке
  • Построение 2D и 3D изображений с высокой скоростью (Fast mapping: 3 сек/кадр 1001 х 1001 точек) с использованием в качестве отклика релеевского рассеяния образца благодаря применению узла регистрации отражённого излучения (Reflected Unit) совместно с гальвано- и Z-сканнером
  • Комбинированный режим для получения панорамных изображений с высокой скоростью и высоким пространственным разрешением с использованием в качестве отклика релеевского рассеяния образца благодаря применению узла регистрации отражённого излучения (Reflected Unit) совместно с гальваносканнером и автоматизированным столом микроскопа
Confotec MR150-SR
  • Сканирование лазерного луча по поверхности неподвижного образца с помощью XY гальваносканнера и пьезо - Z сканнера и регистрация конфокальных 2D и 3D рамановских изображений с помощью цифровой скорост-ной ПЗС камеры с получением полного спектра в каждой точке.
  • Построение 2D и 3D изображений с высокой скоростью (Fast mapping: 3 сек/кадр 1001 х 1001 точек) с использованием в качестве отклика релеевского рассеяния образца благодаря применению узла регистрации отражённого излучения (Reflected Unit) совместно с гальвано- и Z-сканнером
Confotec MR150-S
  • Сканирование лазерного луча по поверхности неподвижного образца с помощью XY гальваносканнера и пьезо - Z сканнера и регистрация конфокальных 2D и 3D рамановских изображений с помощью цифровой скоростной ПЗС камеры с получением полного спектра в каждой точке
Confotec
MR150
  • Измерение рамановских спектров в точке с помощью цифровой ПЗС камеры

Микроскоп

Тип, модель: прямой Nikon Eclipse Ni-U
Микрообъективы: 100х NA-0.95, 40х NA-0.75, 20х NA-0.50 и др.
Окуляры: 10x, 12.5x, 15x
*Моторизованный столик:
- диапазон перемещения по XY: X=114 мм, Y=75 мм
- воспроизводимость положения: < 0.5 мкм
- точность позиционирования: 0.06 мкм / 1 мм
- минимальный шаг: 0.02 мкм
Ручная фокусировка по Z:
- перемещение по оси Z: 10 мм
- чувствительность фокусирующего механизма: 0.1 мм/оборот
**Z-сканер:
- диапазон перемещения объектива: 80 мкм
- минимальная шаг: 50 нм
- воспроизводимость: < 6 нм
Цифровая видеокамера высокого разрешения :
С Пельтье охлаждением
- тип: цифровая цветная ПЗС камера
- сенсор: 4/3", 2048 x 2048 пикселей
- охлаждение: элементом Пельтье (– 20° С относительно температуры окружающей среды)
- размер пикселя: 7.4 x 7.4 мкм
- АЦП: 14 бит, скорость до 16 кадров / с
Без охлаждения
- тип: цифровая цветная ПЗС камера
- сенсор: 1/2", 2048 x 1536 пикселей
- размер пикселя: 3.2 x 3.2 мкм
- АЦП: 10 бит, скорость 12 кадров / с
Ввод лазерного излучения: Трёхпозиционная автоматизированная турель

 * Для модели Confotec MR150-SMR
** Для моделей Confotec MR150-S, Confotec MR150-SR и Confotec MR150-SMR

Рамановский оптический модуль

Оптика, оптимизированная для спектрального диапазона: видимый (VIS) и ближний ИК (NIR)
400-1100 нм
Ввод лазерного излучения:

каждый из встроенных лазеров – напрямую;
внешний лазер: 633 нм – через световод,
785 нм – напрямую

Расширитель пучка лазера: коэффициент увеличения 2х – 5х
Узел отрезающих (Edge) фильтров: однопозиционный на два Edge фильтра, ручная смены фильтров
Конфокальный пинхол: Световод Ø 50 мкм
Ослабитель лазерного пучка: нейтральный фильтр с изменяемой плотностью (VND),
0 - 3D

Imaging спектрометр S150

Оптическая система:
- оптическая схема: вертикально-симметричная
(два imaging спектрометра в одном корпусе)
- фокусное расстояние: 158 мм
- фокальная плоскость: 29 х 3 мм
- входная щель: световод Ø 50 мкм
- уровень рассеянного света: < 0,5 %
Остаточный астигматизм: < 30 мкм
Оптические характеристики:
Лазер 473 нм: 1200 штр/мм, блеск 500 нм
- диапазон длин волн: 473-615 нм (0-4880 см-1)
- обратная линейная дисперсия: ~4.96 нм / мм
- спектральное разрешение: < 0.25 нм (8.35 см-1)
- точность калибровки по длинам волн: < ±0.14 нм
Лазер 532 нм: 1200 штр/мм, блеск 500 нм
- диапазон длин волн: 532-672 нм (0-3920 см-1)
- обратная линейная дисперсия: ~4.9 нм/мм
- спектральное разрешение: < 0.25 нм (6.73 см-1)
- точность калибровки по длинам волн: < ±0.14 нм
Лазер 633 нм: 900 штр/мм, блеск 600нм
- диапазон длин волн: 633-822 нм (0-3640 см-1)
- обратная линейная дисперсия: ~6.62 нм/мм
- спектральное разрешение: < 0.34 нм (6.23 см-1)
- точность калибровки по длинам волн: < ±0.19 нм
Лазер 785 нм: 600 штр/мм, блеск 750нм
- диапазон длин волн: 785-1073 нм (0-3430 см-1)
- обратная линейная дисперсия: ~10.1 нм/мм
- спектральное разрешение: < 0.51 нм (5.82 см-1)
- точность калибровки по длинам волн:

< ±0.29 нм

Для всех лазеров: Эшелле 75 штр/мм

 Imaging спектрометр Рамановского микроскопа MR150

Система регистрации:

 двухканальная, с независимыми каналами

 Тип фотоприемника: Матричный прибор с зарядовой связью, Back-Thinned фирмы Hamamatsu,
Япония, специально разработанный для применения в спектрометрах
Количество фоточувствительных элементов:  2048 х 64
Размер фоточувствительного элемента:  14 х 14 мкм
Размер фоточувствительного поля: 28.672 х 0.896 мм (длина x высота)
Область спектральной чувствительности: от 200 до 1100 нм
Охлаждение с температурной стабилизацией: одноступенчатое элементом Пельтье до – 20° С
(водяное охлаждение)
Разрядность АЦП камеры: 16 бит
Чувствительность: 1 фотон на 1 отсчет АЦП (на длине волны 650 нм)
Динамический диапазон: не менее 10 000
Синхронизация: внутренняя, внешняя
Интерфейс: USB

Модуль скоростного сканирования X, Y

Сканнеры: гальванометрические сканнеры зеркал (X, Y)
Режимы сканирования: растровый скоростной и старт-стопный
Точность позиционирования: < 30 нм
Сканируемая площадь: 100 мкм х 100 мкм (с объективом 100Х)
Скорость сканирования скоростного режима: 3 сек/кадр 1001 х 1001 точек

Модуль конфокального лазерного микроскопа

Позиционер предпинхольного объектива: трёхкоординатный (X, Y, Z) с ручным управлением
Конфокальный пинхол: нерегулируемый Ø 30 мкм
Детектор: Hamamatsu Photosensor module H6780-01

Лазеры

Встроенный лазер 532 нм

Тип: ОЕМ твердотельный с диодной накачкой (DPSS)
Длина волны:  532 нм
Выходная мощность:  22±2 мВт
Диаметр луча на выходе:  1.1 ± 0.1 мм
Расходимость луча:  <0,6 ± 0.1 мрад
Ширина спектральной линии:  0.00001 нм
Длина когерентности:  >50 м
Поперечная мода:  TEMoo, M2 < 1.2 (тип. 1.05)
Линейность поляризации:  > 100:1, горизонтальная
Долговременная стабильность выходной мощности:  <2% / 8 ч.
Время готовности:  <10 минут

Встроенный лазер 473 нм

Тип: ОЕМ твердотельный с диодной накачкой (DPSS)
Длина волны: 473 нм
Выходная мощность: 50 мВт
Диаметр луча на выходе:  0.7 ± 0.05 мм
Расходимость луча:  <1.2 мрад
Cпектральная полоса: <30 MГц
Длина когерентности:  >10 м
Поперечная мода:  TEMoo, M2 < 1.1
Линейность поляризации:  > 100:1, вертикальная
Долговременная стабильность выходной мощности:  <3% / 8 ч.
Стабильность положения луча после прогрева: <10 мрад/°C
Время готовности:  <10 минут

Встроенный лазер 633 нм

Тип: Гелий-Неоновый лазер
Длина волны: 632.8 нм
Выходная мощность: >10 мВт
Диаметр луча на выходе: 0.65 мм
Расходимость луча:  <1.24 мрад
Cпектральная полоса: 341 MГц
Модовой состав: >90 % TEMoo
Линейность поляризации:   > 500:1
Долговременная стабильность выходной мощности: <5% / 8 ч.
Стабильность положения луча после прогрева: <0.03 мрад
Время готовности:  <15 минут

Встроенный лазер 785 нм

Тип: Твердотельный с диодной накачкой (DPSS)
Длина волны: 785 ± 0.2 нм
Выходная мощность: 100 мВт
Диаметр луча на выходе: 1.5 мм
Расходимость луча:  <1.0 мрад
Cпектральная полоса: <1 MГц < 1.65
Качество пучка: M2 < 1.65
Направление поляризации:  Вертикальная ±5°
Долговременная стабильность выходной мощности: <1% / 8 ч.
Время готовности: <10 минут

Варианты исполнения

Confotec MR150-SMR Confotec MR150-SR Confotec MR150-S Confotec MR150
Изображения 3D (X Y Z) 3D (X Y Z) 3D (X Y Z)  -
Сканирование: XY гальвано + моторизованный стол,Z пьезо XY гальвано,
Z пьезо
 
XY гальвано,
Z пьезо
 -
Скоростное сканирование
для конфокальных Лазерный изображений:
Да  Да  -  -
Данные: 2D, 3D  2D, 3D  2D, 3D  -
Микроскоп Прямой
Цветная камера наблюдения: Да  
Рамановский оптический модуль
Расположение: Интегрирован в конструктив микроскопа
Оптическая подъюстировка: Не требуется   
Релеевские отрезающие фильтры: Пара Edge фильтров с ручной сменой
Imaging спектрометр
Расположение: Интегрирован в конструктив микроскопа
Оптическая схема: Два независимых imaging спектрометра в одном корпусе со встроенной двухканальной системой регистрации
Фокусное расстояние: 150 мм
Выходные порты: 2
Количество решёток: 2
Ввод излучения: Двухканальный световод
Переключение каналов: Автоматизированное
Система регистрации: Двухканальная, с независимыми каналами
Детектор (каждый канал):
Количество пикселей: 2048x64
Размер пикселя:   14x14 мкм
Охлаждение сенсора: Одноступенчатое элементом Пельтье с температурной стабилизацией
Способ охлаждения:   Жидкостное охлаждение
Лазеры возбуждения
Встроенный лазер
Длина волны: 473 нм или 532 нм
Ввод излучения: Напрямую
Внешний лазер
Длина волны: 633 нм или 785 нм
Ввод излучения: 633 нм – волокном, 785 нм – напрямую
Регулировка диаметра лазерного пучка Вариотелескоп с ручной регулировкой
Регулировка мощности лазерного излучения Автоматизированный узел с нейтральным фильтром
переменной плотности 0 - 3D