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纳米红外光谱成像显微镜
NanoIR,纳米红外光谱成像显微镜,是基于原子力显微镜(AFM)的红外光谱仪器,能获得10纳米级别分辨率的红外光谱,并能提供超高空间分辨率的红外光谱采集和化学成分成像。
    现代科学和材料工业的一大难题是如何实现在纳米级别分辨率下对样品进行无损的成分分析和鉴别。已有的一些高分辨成像技术,如电镜或扫描探针显微镜等,在一定程度上可以解决该问题,但是这些技术本身的识别能力太低,无法满足样品成分分析的要求;另一方面,红外光谱具有很高的材料成分分析能力,但是其空间分辨率却由于受到光的波长衍射极限限制,只能达到um级别,因此也无法进行纳米级别的研究。现在,瑞宇科技推出的纳米红外光谱成像显微镜,利用基于原子力显微镜的独特技术(AFM-IR),这一技术将原子力显微镜的高空间分辨率、纳米级定位和成像功能与红外光谱的高化学敏感度有机地结合到一台设备中,完美的解决了这一难题。

    这款纳米红外光谱成像显微镜,是一款功能强大的材料表征分析工具,使红外光谱的空间分辨率突破了光学衍射极限,能够达到10nm级别,从而在利用原子力显微镜(AFM)获得微区形貌和表面物理特征的基础上,进一步帮助用户全面解析样品表面纳米级别的化学信息,开创了纳米红外化学解析的新领域。由于这款纳米红外仪器具备的超高空间分辨率的红外光谱采集和化学成分成像,被公认为近十来年光谱领域最大的技术进步。

    瑞宇科技的纳米红外光谱成像显微镜,在不借助任何数据矫正模型的前提下就能获得样品红外光谱,该红外光谱与使用传统红外光谱仪(傅立叶红外光谱仪、色散红外光谱仪)获得的样品红外光谱及其分子特征峰高度吻合,没有出现吸收峰的任何偏移。这就使得用户可以将使用这款纳米红外产品获得的数据,与使用传统红外光谱仪建立的商用红外光谱库数据进行对比,从而实现快速准确的材料化学分析,这在科学研究和工业应用中都具有重大意义。

    瑞宇科技的纳米红外光谱成像显微镜,不是直接采集红外光谱与样品相互作用后的信号,而是通过原子力探针采集检测区域吸收红外激光后发生的热形变,因此能够将信号的采集范围局限在探针针尖与样品接触的狭窄区域,因此它的空间分辨率仅受针尖大小影响,从而达到10nm级别的分析成像。

    普通的原子力红外技术是以探针来检测样品表面在红外激光作用下的机械位移振动,但随着样品厚度的减小,这种位移量变得微乎其微,超出了原子力显微镜的噪音极限。而瑞宇科技的纳米红外光谱成像显微镜采用专利的可调频激光共振增强技术,能把微弱信号放大100倍以上,从而将灵敏度提高到单分子层,达到最高的光谱检测灵敏度,这种灵敏度,对于检测分析超薄样品如薄膜材料、单分子生物样品、石墨烯等是非常有用的。   

    瑞宇科技的纳米红外光谱成像显微镜可以实现红外吸收成像功能,将红外激光固定在用户需要的波长并用原子力探针扫描需要检测的样品表面,最终得到每个位置的红外吸收强度,从而获得该波长下样品区域的红外吸收成像图。

    旧有的原子力显微镜与光谱联用技术的最大问题在于光路的改变:在实验过程中需要保证聚焦在探针针尖位置,但在调频过程中,激光角度会随着波长的变化而变化,从而改变焦点位置。瑞宇科技的纳米红外光谱成像显微镜采用全自动软件控制和智能光路调整来优化聚焦,避免了普通原子力红外系统需要手动调节的不变和低效,保证了信号的稳定性。

    瑞宇科技的纳米红外光谱成像显微镜是一款强大的可扩展原子力集成多系统,除了上述的原子力显微成像、采集红外吸收光谱、红外吸收成像等功能外,它还可以外接多个模块扩展,如纳米热分析、洛伦茨接触共振力学分析、扫描热力学分析、导电原子力分析等。用户可选择一次性集成,也可选择有需要时加装。

半导体成分化学分析
对半导体不同层的组分进行纳米红外测量,识别其成分组成,这是常规红外光谱显微镜不能实现的


超薄薄膜聚合物分析
          可以对超薄薄膜进行分析,这是对仅有20nm厚度的PMMA薄膜进行测量


复合材料界面分析
在碳纤维-环氧树脂复合材料上进行的纳米红外测量,显示了复合材料界面上的化学组成变化


金属表面污渍分析
         纳米红外测量识别金属盘上的有机物颗粒,该颗粒尺寸仅有100nmx200nmx28nm


矿物中的碳氢化合物分布
矿物的表面形貌图(通过原子力显微镜获得)与红外吸收光谱图像对比,可以通过CH键的红外吸收峰来确定烃的分布


调色剂颗粒组分分析
调色剂颗粒是由多种化学成分组成的,纳米红外测量识别出了这些成分并在纳米级别定位




主要参数:

平面扫描范围:<80x80um

平面分辨率:<0.2nm

纵向扫描范围:>6um

纵向分辨率:<0.2nm

光谱范围:900~2000cm-1 和 2235~3600cm-1

光谱分辨率:最低1cm-1

采集时间:1~60秒

空间分辨率:10nm

工作模式:接触模式、非接触模式、敲击模式



应用:

有机物及生物材料研究

聚合物多相分离研究

界面微区化学研究

晶体生长机理研究

催化剂研发

有机太阳能电池研发
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