NTEGRA Spectra II
多功能自動(dòng)化的AFM-Raman-TERS和SNOM系統
主要特點(diǎn):
o 多功能高性能原子力顯微鏡
o 可從頂部，側面和底部引入光路進(jìn)行近場(chǎng)光學(xué)、拉曼和TERS測試
o 靈活的光路設計可以進(jìn)行激發(fā)/收集測試
o 全自動(dòng)的激光-懸臂-位置接收器調節
o 友好的結構設計，使得更換原子力顯微鏡激光光路模塊非常便捷
o 更換物鏡非常方便
o 可集成IR s-SNOM (可選)
自1998年以來(lái)，NT-MDT已成功的將原子力顯微鏡與光學(xué)顯微鏡和光譜技術(shù)相結合，支持30多種基本和高***的原子力顯微鏡模式，包括Hybrid ModeTM模式，能提供關(guān)于樣品表面物理特性的廣泛信息。原子力顯微鏡與共焦拉曼/熒光顯微鏡的集成更能進(jìn)***步提供有關(guān)樣品的*廣泛的附加信息。
在同***樣品區同時(shí)進(jìn)行原子力顯微鏡（AFM）和拉曼（Raman）測量提供了有關(guān)樣品物理性質(zhì)（AFM）和化學(xué)成分（Raman）的補充信息。
NTEGRA Spectra II在針尖增強拉曼散射（TERS）的幫助下，可以進(jìn)行具有納米尺度分辨率的光譜/顯微術(shù)。特別制備的原子力顯微鏡探針（納米天線(xiàn)）可用于增強和局域化探針尖端附近納米尺度區域的光信號。
這種納米天線(xiàn)作為光的“納米源”，提供了分辨率小于衍射極限（可達10 nm）的光學(xué)成像的可能性。掃描近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡（SNOM）是另***種獲得光學(xué)活性樣品的光學(xué)和光譜圖像的方法，其分辨率受探針孔徑大?。?/span>~100 nm）的限制。
TERS激發(fā)/檢測配置
孔徑式掃描近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡
應用
o 光學(xué)器件特性：半導體激光器，光纖，波導，等離子體器件
o 細胞組織、DNA、病毒和其他生物物體的研究
o 化學(xué)反應控制
o 石墨烯、碳納米管和其他碳材料
o 半導體器件
o 納米管、納米線(xiàn)、量子點(diǎn)和其他納米材料
o 高聚物
由于所有的步進(jìn)運動(dòng)器與光學(xué)圖像耦合在***起，接下來(lái)提供自動(dòng)對焦、快速***擊懸臂對齊、全景光學(xué)視圖和5×5mm范圍內的多次掃描
Graphene flakes 30x30 um Ni foil 20x20 um
PC-PVAC film 30x30 um MoO3 30x30 um
完全自動(dòng)化
原子力顯微鏡提供電動(dòng)樣品定位和集成高分辨率光學(xué)顯微鏡定位、電動(dòng)連續變焦和光學(xué)顯微鏡聚焦。強大的Nova Px軟件算法消除了光學(xué)顯微鏡和原子力顯微鏡之間的差距，提供了從全景光學(xué)視圖到原子分辨的連續縮放。
由于所有的步進(jìn)馬達與光學(xué)圖像耦合在***起，因此儀器能提供自動(dòng)對焦、快速***鍵懸臂光斑對齊、全景光學(xué)視圖和5×5mm范圍內的多次掃描等等自動(dòng)化功能。
CdS納米線(xiàn)
通過(guò)導電聚合物納米線(xiàn)將CdS納米線(xiàn)與金屬電極連接起來(lái)。在光學(xué)顯微鏡的幫助下，AFM探針被放置在樣品結構上。由于原子力顯微鏡的探針?lè )浅＜?，激光可以直接定位在針尖上?/span>
高分辨率AFM圖像提供了有關(guān)樣品形貌的信息。來(lái)自同***區域的拉曼光譜和發(fā)光圖譜顯示出納米線(xiàn)的化學(xué)成分不同。
Topography Raman map (conductive polymer nanowires)
Photoluminescence (CdS) Raman and PL spectrum of CdS nanowire
樣品提供者：Prof. R. Carpick, Penn State University. 掃描范圍：20x20 μm
Si/SiO2 上的石墨烯片層
Topography G band intensity
2D band intensity Raman spectra
液相下的TERS
NT-MDT NTEGRA Spectra II 已經(jīng)成功的用正置模式（即頂部光路激發(fā)），在液體中獲得了不透明的金襯底上有機染料樣品層的針尖增強拉曼散射（TERS）結果。
TERS在液體中比大氣環(huán)境中要復雜得多，主要是精密的光學(xué)對準，以實(shí)現激光束在AFM探針尖端的精確聚焦，并確保有效地收集散射信號，特別是還要通過(guò)***層液體。在倒置光學(xué)顯微鏡上放置透明樣品時(shí)，激光束很容易透過(guò)樣品直接聚焦到TESR探針上。
實(shí)驗中，在光學(xué)原子力顯微鏡測量頭部，采用60×長(cháng)距離（工作距離：2mm）、高數值孔徑（N.A.=1）水鏡，激發(fā)光采用偏振激光器（λexc=632.8 nm）。由此，AFM針尖座可以安裝在物鏡和樣品之間。然后可以通過(guò)振鏡來(lái)實(shí)現激光光斑的掃描。
在圖中給出了信號的增強譜和探針尖端峰的增強譜，并證實(shí)了在“熱點(diǎn)”位置附近信號的強增強。
而對于需要頂部或側面照明/采集的不透明樣品，光信號在每個(gè)界面上都會(huì )因折射而偏離并大大衰減。
使用水浸式物鏡是避免空氣-液體表面折射和實(shí)現穩定光程的可能途徑。NTEGRA SPECTRA Ⅱ 提供AFM光束偏轉系統通過(guò)與拉曼激光器相同目標工作的可能性的儀器
HybriD Mode?
具有全新的電子學(xué)設備和軟件系統的NTEGRA SPECTRA II可以將*近開(kāi)發(fā)的用于樣品納米機械特性表征的HybirD?（HD-AFM? Mode）和用于在單次測量過(guò)程中對同***區域進(jìn)行化學(xué)成像的拉曼技術(shù)結合起來(lái)。
由于所有的步進(jìn)馬達與光學(xué)圖像耦合在***起，因此儀器能提供自動(dòng)對焦、快速***鍵懸臂光斑對齊、全景光學(xué)視圖和5×5mm范圍內的多次掃描等等自動(dòng)化功能。
Stiffness of HDPE/LDPE polymer Overlap of Raman maps: HDPE
sandwich cut by microtome (red), LDPE (blue
AFM topography
Image size: 34 × 34 μm Data from: M. Yanul, S. Magonov, P. Dorozhkin, NT-MDT.
NTEGRA SPECTRA II工作原理
o 新的光路方案由三個(gè)獨立的樣品激發(fā)通道組成：從上、側、下三個(gè)方向。每個(gè)通道都被開(kāi)發(fā)成獨立的模塊。
o 樣品激發(fā)方向易于相互交換。信號收集可以通過(guò)激發(fā)光通道或通過(guò)不同的光通道進(jìn)行。
o 開(kāi)放式設計為系統定制提供了良好的基礎。每個(gè)特定的通道都允許用放大倍數高達200x的物鏡觀(guān)察樣品，用激光束激發(fā)樣品，用聚焦激光光斑掃描樣品。
o 激發(fā)波長(cháng)范圍從325 nm到1064 nm*
*其他波長(cháng)范圍可選
o AFM位置檢測激光系統獨立于拉曼物鏡，這使得物鏡的快速更換變得更加容易。
o 自動(dòng)化AFM激光、懸臂和四象限位置傳感器對齊，讓用戶(hù)對儀器的操作變得非常簡(jiǎn)便。
o 對AFM位置檢測激光系統波長(cháng)便捷更換，使得用戶(hù)可根據樣品的特性隨心所欲的更換任何波長(cháng)的拉曼激發(fā)或收集波長(cháng)。
o 獨立的光路系統可根據用戶(hù)需求，與市場(chǎng)上幾乎所有的拉曼光譜儀結合在***起，組成完整的AFM-Raman系統。
o 光譜儀可配備多種探測設備，如：PMT、APD、CCD等，可同時(shí)獲得樣品的瑞利光學(xué)圖像和拉曼光譜圖。
滬公網(wǎng)安備31011502016460號
