現代科學(xué)和材料工業(yè)的***大難題是如何實(shí)現在納米***別分辨率下對樣品進(jìn)行無(wú)損的成分分析和鑒別。已有的***些高分辨成像技術(shù),如電鏡或掃描探針顯微鏡等,在***定程度上可以解決該問(wèn)題,但是這些技術(shù)本身的識別能力太低,無(wú)法滿(mǎn)足樣品成分分析的要求;另***方面,紅外光譜具有很高的材料成分分析能力,但是其空間分辨率卻由于受到光的波長(cháng)衍射極限限制,只能達到um***別,因此也無(wú)法進(jìn)行納米***別的研究?,F在,瑞宇科技推出的納米紅外光譜成像顯微鏡,利用基于原子力顯微鏡的獨特技術(shù)(AFM-IR),這***技術(shù)將原子力顯微鏡的高空間分辨率、納米***定位和成像功能與紅外光譜的高化學(xué)敏感度有機地結合到***臺設備中,完美的解決了這***難題。
這款納米紅外光譜成像顯微鏡,是***款功能強大的材料表征分析工具,使紅外光譜的空間分辨率突破了光學(xué)衍射極限,能夠達到10nm***別,從而在利用原子力顯微鏡(AFM)獲得微區形貌和表面物理特征的基礎上,進(jìn)***步幫助用戶(hù)全面解析樣品表面納米***別的化學(xué)信息,開(kāi)創(chuàng )了納米紅外化學(xué)解析的新領(lǐng)域。由于這款納米紅外儀器具備的超高空間分辨率的紅外光譜采集和化學(xué)成分成像,被公認為近十來(lái)年光譜領(lǐng)域***大的技術(shù)進(jìn)步。
瑞宇科技的納米紅外光譜成像顯微鏡,在不借助任何數據矯正模型的前提下就能獲得樣品紅外光譜,該紅外光譜與使用傳統紅外光譜儀(傅立葉紅外光譜儀、色散紅外光譜儀)獲得的樣品紅外光譜及其分子特征峰高度吻合,沒(méi)有出現吸收峰的任何偏移。這就使得用戶(hù)可以將使用這款納米紅外產(chǎn)品獲得的數據,與使用傳統紅外光譜儀建立的商用紅外光譜庫數據進(jìn)行對比,從而實(shí)現快速準確的材料化學(xué)分析,這在科學(xué)研究和工業(yè)應用中都具有重大意義。
瑞宇科技的納米紅外光譜成像顯微鏡,不是直接采集紅外光譜與樣品相互作用后的信號,而是通過(guò)原子力探針采集檢測區域吸收紅外激光后發(fā)生的熱形變,因此能夠將信號的采集范圍局限在探針針尖與樣品接觸的狹窄區域,因此它的空間分辨率僅受針尖大小影響,從而達到10nm***別的分析成像。
普通的原子力紅外技術(shù)是以探針來(lái)檢測樣品表面在紅外激光作用下的機械位移振動(dòng),但隨著(zhù)樣品厚度的減小,這種位移量變得微乎其微,超出了原子力顯微鏡的噪音極限。而瑞宇科技的納米紅外光譜成像顯微鏡采用專(zhuān)利的可調頻激光共振增強技術(shù),能把微弱信號放大100倍以上,從而將靈敏度提高到單分子層,達到***高的光譜檢測靈敏度,這種靈敏度,對于檢測分析超薄樣品如薄膜材料、單分子生物樣品、石墨烯等是非常有用的。
瑞宇科技的納米紅外光譜成像顯微鏡可以實(shí)現紅外吸收成像功能,將紅外激光固定在用戶(hù)需要的波長(cháng)并用原子力探針掃描需要檢測的樣品表面,***終得到每個(gè)位置的紅外吸收強度,從而獲得該波長(cháng)下樣品區域的紅外吸收成像圖。
舊有的原子力顯微鏡與光譜聯(lián)用技術(shù)的***大問(wèn)題在于光路的改變:在實(shí)驗過(guò)程中需要保證聚焦在探針針尖位置,但在調頻過(guò)程中,激光角度會(huì )隨著(zhù)波長(cháng)的變化而變化,從而改變焦點(diǎn)位置。瑞宇科技的納米紅外光譜成像顯微鏡采用全自動(dòng)軟件控制和智能光路調整來(lái)優(yōu)化聚焦,避免了普通原子力紅外系統需要手動(dòng)調節的不變和低效,保證了信號的穩定性。
瑞宇科技的納米紅外光譜成像顯微鏡是***款強大的可擴展原子力集成多系統,除了上述的原子力顯微成像、采集紅外吸收光譜、紅外吸收成像等功能外,它還可以外接多個(gè)模塊擴展,如納米熱分析、洛倫茨接觸共振力學(xué)分析、掃描熱力學(xué)分析、導電原子力分析等。用戶(hù)可選擇***次性集成,也可選擇有需要時(shí)加裝。
對半導體不同層的組分進(jìn)行納米紅外測量,識別其成分組成,這是常規紅外光譜顯微鏡不能實(shí)現的
可以對超薄薄膜進(jìn)行分析,這是對僅有20nm厚度的PMMA薄膜進(jìn)行測量
在碳纖維-環(huán)氧樹(shù)脂復合材料上進(jìn)行的納米紅外測量,顯示了復合材料界面上的化學(xué)組成變化
納米紅外測量識別金屬盤(pán)上的有機物顆粒,該顆粒尺寸僅有100nmx200nmx28nm
礦物的表面形貌圖(通過(guò)原子力顯微鏡獲得)與紅外吸收光譜圖像對比,可以通過(guò)CH鍵的紅外吸收峰來(lái)確定烴的分布
調色劑顆粒是由多種化學(xué)成分組成的,納米紅外測量識別出了這些成分并在納米***別定位
應用:
有機物及生物材料研究
聚合物多相分離研究
界面微區化學(xué)研究
晶體生長(cháng)機理研究
催化劑研發(fā)
有機太陽(yáng)能電池研發(fā)