Платформа ИНТЕГРА: ИНТЕГРА Спектра

ИНТЕГРА Спектра – это уникальная интеграция Сканирующего Зондового Микроскопа с конфокальной микроскопией/спектроскопией люминесценции и комбинационного рассеяния (КР). Благодаря эффекту гигантского усиления КР позволяет проводить КР спектроскопию и получать изображения с разрешением в плоскости до 50 нм.

Система для конфокальной оптической микроскопии
Нанолаборатория ИНТЕГРА Спектра представляет собой комбинированную систему, включающую конфокальный сканирующий лазерный спектрометр высокого пространственного разрешения, оптический микроскоп и универсальный сканирующий зондовый микроскоп. Система способна работать в режиме регистрации пространственного, трехмерного распределения спектров люминесценции и комбинационного рассеяния света, а также в различных режимах сканирующей зондовой микроскопии, включая наноиндентацию, наноманипуляцию и нанолитографию.

Система для сканирующей зондовой микроскопии
Одновременно с оптическим наблюдением, ИНТЕГРА Спектра позволяет исследовать объект с помощью арсенала методов сканирующей зондовой микроскопии — АСМ, МСМ, СТМ, сканирующей ближнепольной микроскопии, силовой спектроскопии. Уникальное совмещение оптических и зондовых методов в одном приборе позволяет ставить комплексные эксперименты, в которых информация о распределении оптических свойств образца и его химического состава может быть наложена на распределение его механических, электрических, магнитных и других свойств.

Система для исследования оптических свойств объекта за пределом дифракции (флуоресценция, спектроскопия комбинационного рассеяния)
Отличительной чертой Нанолаборатории ИНТЕГРА Спектра является возможность исследовать оптические свойства объектов за пределом дифракционных ограничений. Cканирующая ближнепольная оптическая микроскопия и эффекты локального усиления комбинационного рассеяния (TERS — tip enhanced Raman scattering), дают возможность картировать распределение оптических свойств (пропускание, рассеяние, поляризация света и др.), а также осуществлять спектроскопию комбинационного рассеяния с разрешением до 50 нм в плоскости XY.

Особенности:

  • Острие АСМ зонда и фокус лазерного пучка могут быть спозиционированы друг относительно друга с высокой точностью (необходимо для получения максимального эффекта KP-TERS)
  • При  использовании оптической схемы "на просвет" высокотемпературный объектив жестко встроен в основание АСМ. Это обеспечивает долговременную стабильность системы, необходимую для работы со слабыми сигналами
  • Часть отраженного излучения используется для построения конфокального лазерного отражения
  • Низкошумящая CCD камера с охлаждением до -70°C (квантовая эффективность до 90%) служит высокочувствительным детектором
  • В качестве альтернативного детектора можно использовать лавинный фотодиод
  • Гибкий выбор поляризационных устройств
  • Все компоненты системы (АСМ, оптические и механические устройства) интегрированы с помощью единого программного обеспечения. большинство ключевых узлов и устройств системы (лазеры, решетки, диафрагмы, поляризаторы и т.д.) можно выбирать и / или настраивать прямо из программы 
  • Три разных схемы для работы с TERS

Технические характеристики:

* Базовая конфигурация включает 488 нм лазер, дополнительные лазеры поставляются по требованию
** Дополнительные объективы поставляются по требованию

* Дополнительные решетки могут быть установлены по требованию
** Вместо ЛФД может быть установлен ФЭУ

Применение:

ИНТЕГРА Спектра применяется для исследования биологических объектов, контроля качества поверхностей оптических деталей, излучающих полупроводниковых структур, характеристик нанооптических и интегрально-оптических элементов, исследования характеристик наноэлектронных элементов, в частности, спектров квантовых точек.

  • Исследование соединительной ткани, ДНК, вирусов
  • Определение характеристик оконечных оптических устройств
  • Спектроскопические измерения
  • Контроль химических реакций

 Пример применения ИНТЕГРА Спектра:

Конфокальное лазерное, Рамановское, люминесцентное, прямое и  АСМ изображения структуры одной и той же клетки водоросли

Оптическое изображение (получено с 100x objective)
Размер: 50x50 мкм

 

Конфокальное лазерное изображение
Размер: 50x50 мкм

 

АСМ изображение
Размер: 50x50 мкм

Рамановское изображение     
Размер: 25x25 мкм       

 

Люминесцентное изображение
            Размер: 25x25 мкм

   

Конфигурации:

Конфигурация с спектрометром Renishaw

 

Конфигурация с спектрометром Solar TII

Конфигурация для оптических измерений
Конфигурация позволяет проводить исследования биологических объектов, контроль качества поверхностей оптических деталей, излучающих полупроводниковых структур, характеристик нанооптических и интегрально-оптических элементов, исследование характеристик наноэлектронных элементов, в частности, спектров квантовых точек.

 

Конфигурация с Оптикой Высокого Разрешения
Уникальная конфигурация, позволяющая в процессе сканирования проводить наблюдение участка образца непосредственно под зондом с разрешением 0.4 мкм.

Конфигурация для АСМ измерений с высоким разрешением
Данная конфигурация за счет использования сканирования образцом позволяет АСМ реализовать измерения с максимальным разрешением при минимальных искажениях.

 

АСМ конфигурация
Конфигурация с АСМ измерительной головкой наряду с обычным комплексом методик силовых измерений позволяет реализовать оптические методики измерений с разрешением выше дифрационного предела, в т.ч. спектральные, связанных с гигантскими нелинейными эффектами.

Информационная брошюра Интегра Спектра (2,5 Мб)