拉曼效应基于光与样品的化学键相互作用。由于化学键的振动,与光子的相互作用引起的相互作用会导致反向散射光的特定能量移动,后者出现在拉曼光谱中。拉曼光谱对于每个化学成分都是独特的,可以提供材料的定性和定量信息。
拉曼光谱法
共聚焦拉曼显微镜是一种高分辨率成像技术,可广泛用于材料和标本的化学组成方面。可以通过衍射限制的空间分辨率(激发波长的λ/2,降至200 nm)分析固体和液体成分的化学性质。无需标记或其他样品制备技术。有了拉曼图像,可以清楚地说明有关化合物及其在样品中分布的信息。
WITEC拉曼显微镜和成像系统将极其敏感的共聚焦显微镜与超高的吞吐光谱系统结合在一起,以实现前所未有的化学敏感性。他们在速度,灵敏度和分辨率方面的出色表现可以在没有妥协的情况下共同应用。
3D音量扫描和深度概况是提供有关对象尺寸或在整个样品中某些化合物分布的信息的宝贵工具。
WITEC的共聚焦显微镜系统提供了深度分辨率和强烈降低的背景信号,并促进了具有特殊光谱和空间分辨率的深度轮廓和3D图像的产生。图像是按点和线记录的,同时通过激发焦点扫描样品。使用此技术,可以在光轴和深度轮廓或3D图像中分析样品。
通过超快速的拉曼成像,可以在几分钟内获得完整的拉曼图像。换句话说,单个拉曼光谱的采集时间可以低至760微秒,每秒可以获取1300个拉曼光谱。
最新的光谱EMCCD检测器技术与共焦拉曼成像系统的高通量光学元组相结合,是这种改进的关键,在对需要最低可能的激发能力水平的精致和珍贵样品进行测量时,这也可能是有利的。快速动态过程的时间分辨研究也可以从超快速的光谱采集时间中受益。
优点:
WITEC系统的模块化设计允许将各种成像技术(例如拉曼成像,荧光,发光,原子力显微镜(AFM)和近场显微镜(SNOM或NSOM)和一种仪器组合在一起,以进行更全面的样品分析。仅通过旋转显微镜炮塔来完成不同模式之间的切换。
通过将共聚焦拉曼成像与AFM相结合,可以很容易地将样品的化学性质与表面结构联系起来。这两种互补技术可在相关的拉曼 - afm Witec显微镜中获得,以柔性和全面的样品表征。
将拉曼表征与SNOM相结合以超过衍射极限的光学成像,为甚至具有挑战性的实验需求提供了信息结果。
拉曼 - 塞姆(Rise)组合是一种相对较新的相关显微镜技术。现在,由SEM检测到的NM范围内的结构可以与同一样品区域的化学拉曼成像相关。
WITEC共聚焦拉曼成像系统提供了横向下降到200 nm的空间分辨率,并垂直780 nm。但是,一些特定的应用程序需要拉曼信息,其分辨率低于万博电脑网页版登录衍射限制(<200 nm)。WITEC显微镜系统非常适合这些目的,因为它们能够将几种显微镜技术组合在一个显微镜设置中以克服衍射极限。
近场拉曼成像是一种特殊的显微镜技术,将化学拉曼信息与高分辨率扫描近距离光学显微镜(SNOM)联系起来。因此,近场拉曼允许获取完整的高分辨率共聚焦拉曼图像。通常,可以实现低于100 nm的横向分辨率。
通过高通量光谱系统与基于悬臂的SNOM技术的独特组合,可以通过单个显微镜设置提供无与伦比的灵敏度和成像质量。
激发激光光聚焦在SNOM尖端上,从而在孔的另一侧产生了“近场”(evaneSentEncent Field)。当样品在压电驱动的扫描阶段移动时,传输的光是光谱检测到的逐点检测到的,以生成高光谱的拉曼图像。因此,传输光的光学分辨率仅受孔径的直径(<100 nm)的限制。在AFM接触模式下,使用梁挠度设置,确保悬臂始终与样品接触。此外,可以同时记录地形与测量。
尖端增强的拉曼光谱法(TERS)可以采集具有横向分辨率远低于衍射极限的化学信息。TERS测量技术是表面增强拉曼散射(SER)与扫描探针显微镜(SPM)技术(例如原子力显微镜(AFM))的组合。WITEC与Raman和AFM技术集成在一种仪器中的独特显微镜系统提供了优化的仪器,非常适合TERS实验。
假定TERS效应基于表面等离子体和化学共振效应,从而增强了电场和拉曼信号强度的增加。为了获得TERS效应,可以将涂有金属的AFM-TIP用作纳米结构。激发激光光聚焦在尖端上,以密切与尖端接近的拉曼信号增强。因此,横向分辨率取决于tip-apex尺寸(10 - 20 nm)。
可以从上方,下方或侧面上施加TERS尖端照明。WITEC显微镜系统为所有激发方法提供了光束路径几何形状:倒置显微镜非常适合在透明样品上进行实验,而直立显微镜和侧面照明则可以测量不透明样品。
TERS申请示例可以在以下出版物中找到:
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