Оптическая рабочая станция AFM

ОмегаСкопОптическая рабочая станция AFM

OmegaScope - это новейшее решение для междисциплинарных исследований с высоким разрешением в области оптики связи и AFM, которое предлагает новейшие пути для исследователей спектроскопии и фотоники. Он обеспечивает отражающую конфигурацию прямой верхней и боковой оптической связи. OmegaScope обеспечивает гибкую платформу для связи спектров с высоким пространственным разрешением (раман, фотолюминесценция, флуоресценция) и режимов изображений, связанных с AFM.

Лазер Рамана и лазер с обратной связью AFM не мешают друг другу

Лазеры с обратной связью с атомным микроскопом 1300 нм и обычно используемые ультрафиолетовые, видимые и ближнеинфракрасные лазеры Рамана (364 - 830 нм) не мешают друг другу и устраняют любые паразитические эффекты на чувствительных к видимому свету организмах и фотоэлектрических образцах.

прямая консоль лазера Рамана

Система OmegaScope отделяет AFM от оптических каналов. Эта независимость не ограничивает длину волны, необходимую для лазера Рамана, и упрощает настройку всей системы по сравнению с системой, в которой лазер AFM использует те же объективы с высокой апертурой, что и лазер Рамана. Пользователи могут легко переориентироваться на объективы с высокой NA без каких - либо дополнительных корректировок лазеров AFM. Конструкция OmegaScope обеспечивает более высокую стабильность атомно - силового микроскопа и снижает чувствительность к вибрациям и шумам.

Простая, быстрая, повторяемая регулировка консоли

Конструкция стационарного лазера AFM, возбуждающего лазерную регулировку кончика иглы консольной балки, проста и быстра. Кроме того, при установке новой консоли того же типа можно легко найти и сканировать ту же область на поверхности образца (в пределах повторяемости нескольких микрон) без каких - либо дополнительных поисков.

Автоматическая настройка системы регистрации AFM

Сканирующий зондовый микроскоп SmartSPM является ядром конфигурации отражающего механизма системы OmegaScope и первым сканирующим зондовым микроскопом с полностью автоматической коллимацией лазера - консольного - оптического диода от проектирования до связанного спектрометра HORIBA.

Быстрое сканирование

Используя самые высокие в отрасли сканеры с высокой резонансной частотой (XY > 7 кГц и Z > 15 кГц), оптимизированные алгоритмы управления сканером могут легко обеспечить быстрое сканирование.

Вибрационная стабильность, акустическая стабильность, высокочастотный быстрый сканер

Быстрое время отклика, низкий дрейф и прослеживание количественных значений. Используя хорошо зарекомендовавший себя в отрасли плоский замкнутый сканер с диапазоном сканирования 100 мкм x 100 мкм mx15 мкм, один сканер может обеспечить широкий диапазон измерений до реального изображения с молекулярным разрешением. Благодаря высокой механической жесткости сканера и всего атомного силового микроскопа, превосходная производительность OmegaScope может быть обеспечена даже без активной защиты от амортизации. Эти функции также позволяют реализовать специальные и более сложные алгоритмы сканирования, такие как Top Mode. В этом режиме кончик иглы поднимается между точками сканирования над поверхностью образца. В каждой точке сканирования зонд возвращается на поверхность образца. Сканирующий сигнал измеряется сразу же после того, как амплитуда колебаний кончика иглы достигает заданного порога. Это позволяет избежать любых взаимодействий поперечных сил, таких как обеспечение безопасности зонда TERS, при сохранении скорости сканирования до 1 Гц.

Легко заменить образец

Платформа OmegaScope AFM предназначена для замены образцов без снятия FM - головок и консольных кронштейнов. Это значительно повышает надежность экспериментов и позволяет избежать ошибок, которые могут возникнуть у операторов в таких обычных процессах.

Верхнее и боковое освещение

Верхние и боковые оптические каналы могут входить в область иглы - образца, в полной мере используя возможности спектральной визуализации инфракрасного, видимого и ультрафиолетового плоского антихроматического объектива высокой NA (верхний объектив: до 0,7NA; боковой объектив: до 0,7NA) и технологии, связанные с атомным микроскопом, световые сигналы на поверхности образца могут быть конфокально обнаружены в широком спектральном диапазоне и минимально возбужденной площади лазерного пятна. Успех боковых оптических путей в экспериментах TERS и TEPL объясняется рациональностью конструкции системы OmegaScope, которая обеспечивает более важную осевую составляющую электромагнитного поля и эффективно стимулирует резонанс изоионов в узлах игл и образцов.

Сканер верхних и боковых объективов

Для выравнивания наконечника иглы AFM и лазерного луча Рамана плоский объективный сканер XYZ с замкнутым контуром может быть установлен в верхней, боковой и нижней частях. Кроме того, это решение обеспечивает максимально высокое разрешение, долгосрочную стабильность и автоматизацию выравнивания, а также более широкий спектральный диапазон и минимальное количество оптических элементов в системе ввода / вывода, что значительно снижает потерю полезных световых сигналов.

Встроенные измерения DFM, управляемые фазовым кольцом

Режим динамического силового микроскопа (DFM) является стандартной конфигурацией системы OmegaScope. Используя встроенную цепь фазового кольца (PLL) контроллера, был разработан детектор частотной модуляции (FM), подходящий для этого режима. С помощью DFM можно надежно поддерживать минимальное взаимодействие между иглой и образцом (то есть визуализацию в зоне притяжения), что имеет решающее значение для успешного эксперимента TERS и сканирующей ближней оптической микроскопии (SNOM).

STM、 Параметры AFM и SNOM

Параллельно со спектральными измерениями OmegaScope может быть оснащен модулем для измерения локального тока в трех линейных диапазонах (1nA, 100nA и 10uA) в AFM или STM. Эти диапазоны можно переключать в программном обеспечении, где требуемая пропускная способность для каждого диапазона может быть выбрана от 100 Гц до 7 кГц. В диапазоне измерений лазеров с атомным микроскопом 1na и 1300 нм уровень шума проводящего модуля 60fA устанавливает новый стандарт для измерения проводимости в области фотоэлектричества.

В дополнение к особой гибкости платформы OmegaScope, SNOM также предлагает дизайн на основе камертональной обратной связи. В дополнение к стандартным экспериментам SNOM, вы также можете следовать классической нанооптике, особенно SNOM без диафрагмы, используя металлические наконечники игл с должным поляризационным фемтосекундным лазерным импульсным освещением для флуоресценции ближнего поля.

Сканер SmartSPM и основание

Планшетный сканер с замкнутым контуром: 100 мкм x 100 мкм x 15 мкм (±10%)

Нелинейность сканера: XY 0,05%; Z≤0.05 %

Уровень шума: XY 0,1 нм RMS (ширина полосы пропускания 200 Гц, включен конденсаторный датчик);

XY 0,02 нм RMS (ширина полосы пропускания 100 Гц, выключение конденсаторных датчиков);

Z < 0,04 нм RMS (полоса пропускания 1000 Гц, включен конденсаторный датчик)

Высокочастотный сканер: XY ≥ 7 кГц; Z≥ 15 kHz

Автоматическое сближение X, Y, Z: управление цифровым замкнутым контуром XYZ, расстояние сближения Z к двигателю 18 мм

Размер образца: 40 мм x 50 мм x 15 мм

Местоположение образцов: диапазон автоматических стендов для образцов: 5 мм x 5 мм

Точность определения местоположения: 1 мкм

Испытательная головка AFM HE002

Длина волны лазера: 1300 нм

Лазеры не влияют на биологические образцы;

Лазеры не влияют на фотоэлектрические измерения;

Системный шум: < 0,1 нм

Полностью электрический: 4 - ступенчатый двигатель для автоматического выравнивания консолей и фотодиодов;

Канал зонда: обеспечивает свободный проход для внешних операций и зондов;

Верхние и боковые одновременные оптические каналы: с плоскими ахроматическими объективами, которые могут одновременно достигать 100x, NA0.7 боковых объективов и 10x, NA0.28 верхних объективов;

Модель измерения SPM

Стандартный режим: контактный режим, полуконтактный режим, бесконтактный режим, режим фазового изображения, режим боковой силы (LFM), режим силовой модуляции, режим магнитного микроскопа (MFM), режим зонда Кельвина (потенциал поверхности, SKM, KPFM), режим сканирующей емкости, режим электростатического микроскопа (EFM), измерение кривой силы, режим пьезоэлектрической реакции (PFM), нанотравление, режим наноуправления

Модель обновления: режим контакта в среде раствора, режим полуконтакта в среде раствора, режим проводимого электрического микроскопа, режим STM, режим изображения оптического тока, измерение характеристик вольт - ампер

Синхронизация режима измерения SPM Raman

Воздушный контакт с атомно - силовым микроскопом;

Жидкость контактирует с атомно - силовым микроскопом (необязательно);

полуконтактный атомный силовой микроскоп в воздухе;

Жидкий полуконтактный атомно - силовой микроскоп (необязательно);

Динамический силовой микроскоп (DFM, FM - AFM);

Микроскоп диссипации;

Подлинно бесконтактный атомный силовой микроскоп;

Фазовые изображения;

Микроскоп боковой силы;

Модуляция сил;

Проводящий атомный силовой микроскоп (необязательно);

Простой зонд Кельвина;

пьезоэлектрический микроскоп;

STM (необязательно);

Фотоэлектрическая визуализация (необязательно);

Микроскоп сдвигающей силы с камертоном (shfm) (необязательно);

Нормальный силовой микроскоп с камертоном (необязательно).

Спектральные шаблоны

Сфокусированный спектр и изображение фокуса - рамана, флуоресценции и фотолюминесценции

Кончик иглы усиливает спектр Рамана (AFM, STM и т.д.)

Улучшенная флуоресценция

Оптический микроскоп и спектр ближнего поля (NSOM / SNOM)

Диапазон тока: 100fA ~ 10 мкА; автоматическое переключение на три передачи (1 nA, 100 нА и 10 мкА)

Проводящая электроэнергия AFM (по выбору)

Диапазон тока: 100fA ~ 10 мкА; автоматическое переключение на три передачи (1 nA, 100 нА и 10 мкА)

канал оптической связи

Способность использовать ахроматические объективы одновременно в верхнем и боковом направлениях: объективы 100X, NA0.7 доступны сверху или боком; Можно использовать в 20 и 100 раз одновременно.

Сканер с замкнутым контуром пьезоэлектрических объективов с долгосрочным спектральным лазерным стабилизацией: 20 мкм x 20 мкм x 15 мкм; разрешение: 1 нм

ОмегаСкопОптическая рабочая станция AFM