Микроспектрометр для КАРС-спектроскопии

  • Широкий диапазон перестройки: 740 – 4000 см-1
  • Длина волны стоксового излучения 1064 нм
  • Частота следования импульсов 1 или 88 МГц
  • Субволновое пространственное разрешение
  • F-CARS, E-CARS, P-CARS способы детектирования
  • Легко преобразуется в микроскоп для флуоресценции, TREF-  и SFG-микроскоп
  • Возбуждение до 1300 мкм для TREF

Производитель EKSPLA

Отличительные особенности

  • Широкий диапазон перестройки: 740 – 4000 см-1
  • Незначительные помехи флуоресценции
  • Высокое спектральное разрешение и чувствительность
  • Субволновое пространственное разрешение
  • F-CARS, E-CARS, P-CARS способы детектирования
  • Легко преобразуется в микроскоп для флуоресценции, TREF-  и SFG-микроскоп
  • Возбуждение до 1300 мкм для TREF
  • Специально разработанная недорогая пикосекундная перестраиваемая лазерная система

Сферы применения

  • Селективная спектро- и микроскопия
  • Многорежимное получение нелинейных изображений
  • Долговременное исследование живых клеток
  • Неразрушающие исследования в области биологии и материалов

Когерентная спектроскопия комбинационного антистоксового рассеяния света (КАРС) является одним из видов спектроскопии, в основном использующаяся в химии, физике и смежных областях. Является чувствительной к колебательным «подписям» молекул,  как правило являющимся колебаниями ядер химических связей. В отличие от спектроскопии комбинационного рассеяния света, для возбуждения молекулярных колебаний КАРС использует несколько фотонов и дает сигнал, в котором испускаемые волны когерентные друг с другом. В результате КАРС сигнал на несколько порядков сильнее, чем спонтанное комбинационное излучение. КАРС спектроскопия является оптическим процессом третьего порядка нелинейности и  проходит с участием трех лазерных пучков: пучок накачки с частотой Ωpump, стоксов сигнал с частотой ΩStokes, и пробный пучок с на частоте Ωprobe. Эти пучки взаимодействуют с образцом и создают когерентный оптический сигнал на антистоксовой частоте:
ΩCARS = Ωpump - ΩStokes + Ωprobe.

Когда разница между Ωpump и ΩStokes частотами соответствует частоте колебательного перехода Ωvib молекулы, КАРС сигнал резонансно увеличивается.

Объединение КАРС спектроскопии с микроскопией предоставляет уникальные возможности для получения химических изображений. КАРС микроскопия дает возможность получать колебательные изображения с высокой чувствительностью, высокой скоростью и с почти дифракционно ограниченным 3D пространственным разрешением.

Компоненты системы

  • Перестраиваемый пикосекундный лазер серии PT25×
  • Модуль контроля, наблюдения и объединения лучей возбуждения
  • Инвертированный микроскоп с передним и задним приемниками
  • 3D-сканирующая система
  • Модуль разделения сигнала (монохроматор или набор фильтров)
  • Приемник сигнала и модуль обработки данных
  • ПК с программным обеспечением

Опции

  • Опция для флуоресцентной микроскопии
  • Опция двухфотонного возбуждения флуоресценции
  • Опция для генерации второй гармоники

Технические характеристики

Параметр Значение
Спектральный диапазон 740 – 4000 см-1
Диапазон длин волн для луча накачки/пробы 740 – 990 нм
Длина волны стоксового излучения 1064 нм
Пространственное разрешение 0.7 мкм
Частота следования импульсов 1 или 88 МГц
Длительность импульса ≈5 пс
Спектральная ширина линии < 8 см-1

Все характеристики могут быть изменены без предварительного уведомления.

Принципиальная схема

Спектры и изображения биологических образцов

Рис. 1. . E-CARS, F-CARS и P-CARS спектры шарика полистирола (диаметр 1.1 мкм)

Рис. 2. Спектр симметричной –CH2 связи (водоросль Nostoc Commune)

Рис. 3. Псевдо цветные изображения зеленой водоросли Nostoc Commune, полученные за счет использования различных механизмов: когерентная антистоксовая спектроскопия комбинационного рассеяния (а); двухфотонное возбуждение флуоресценции (b); наложение CARS и TPEF изображений (c)