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非接觸式亞微米分辨紅外拉曼同步測(cè)量系統(tǒng)
非接觸式亞微米分辨紅外拉曼同步測(cè)量系統(tǒng)

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量子科學(xué)儀器貿(mào)易(北京)有限公司

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非接觸式亞微米分辨紅外拉曼同步測(cè)量系統(tǒng)

— —mIRage O-PTIR系統(tǒng)

產(chǎn)品簡(jiǎn)介:

美國(guó)PSC (Photothermal Spectroscopy Corp, 前身Anasys公司)**發(fā)布的一款應(yīng)用廣泛的亞微米級(jí)空間分辨率的非接觸式亞微米分辨紅外拉曼同步測(cè)量系統(tǒng)?;?***的光熱誘導(dǎo)共振(PTIR)技術(shù),mIRage產(chǎn)品突破了傳統(tǒng)紅外的光學(xué)衍射極限,其空間分辨率高達(dá)500 nm,可以幫助科研人員更全面地了解亞微米尺度下樣品表面微小區(qū)域的化學(xué)信息。

mIRageTM O-PTIR 光譜

O-PTIR (Optical Photothermal Infrared) 光譜是一種快速簡(jiǎn)單的非接觸式光學(xué)技術(shù),克服了傳統(tǒng)IR衍射的極限。與傳統(tǒng)FTIR不同,不依賴(lài)于殘留的IR 輻射分析,而通過(guò)檢測(cè)由于本征紅外吸收引發(fā)的樣品表面快速的光熱膨脹或收縮,來(lái)反映微小樣品區(qū)域的化學(xué)信息。

mIRage工作原理:

• 可調(diào)的脈沖式中紅外激光匯聚于樣品表面,并同時(shí)發(fā)射與紅外激光共線性的532 nm的可見(jiàn)探測(cè)激光;

• 當(dāng)IR吸收引發(fā)樣品材料表面的光熱效應(yīng),并被可見(jiàn)的探測(cè)激光所檢測(cè)到;

• 反射后的可見(jiàn)探測(cè)激光返回探測(cè)器,IR信號(hào)被提取出來(lái);

• 通過(guò)額外地檢測(cè)樣品表面返回的拉曼信號(hào),可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)的拉曼測(cè)量。

O-PTIR克服了傳統(tǒng)紅外光譜的諸多不足:

• 空間分辨率受限于紅外光光波長(zhǎng),只有10-20 μm

• 透射模式需要復(fù)雜的樣品準(zhǔn)備過(guò)程,且只限于薄片樣品

• 無(wú)傳統(tǒng)ATR模式下的散射像差和接觸污染

O-PTIR的優(yōu)勢(shì)之處在于:

• 亞微米空間分辨的IR光譜和成像(~500 nm),且不依賴(lài)于IR波長(zhǎng)

• 與透射模式相媲美的反射模式下的圖譜效果

• 非接觸測(cè)量模式——使用簡(jiǎn)單快捷,無(wú)交叉污染風(fēng)險(xiǎn)

• 很少或無(wú)需樣品制備過(guò)程 (無(wú)需薄片), 可測(cè)試厚樣品

• 可透射模式下觀察液體樣品

可以與拉曼聯(lián)用,實(shí)現(xiàn)同時(shí)同地相同分辨率的IR和Raman測(cè)試,無(wú)熒光風(fēng)險(xiǎn)

mIRage 技術(shù)參數(shù)

波譜范圍

模式

探針激光

樣品臺(tái)*小步長(zhǎng)

樣品臺(tái)X-Y移動(dòng)范圍

IR (1850-800 cm-1)

反射

532 nm

100 nm

110*75 mm

IR (3600-2700 cm-1)

透射

Raman (3900-200 cm-1)

反射

重要應(yīng)用實(shí)例分析:

1、多層薄膜

高光譜成像: 1 sec/spectra. 1 scan/spectra

樣品區(qū)域尺寸:20 μm x 85 μm size. 1 μm spacing.

圖譜中可以明顯看出在不同區(qū)域上的羰基,氨基以及CH2 拉伸振動(dòng)的分布。

2、高分子膜缺陷

左:尺寸為240 μm的兩層薄層上缺陷的光學(xué)圖像;

右:在無(wú)缺陷處(紅色)和缺陷處(藍(lán)色)的樣品的IR譜圖,998 cm-1處為of isotactic polypropylene 的特征紅外吸收峰。

3、生命科學(xué)

左:70*70 μm范圍的血紅細(xì)胞的光學(xué)照片;

中:紅色條框區(qū)域在1583cm-1處的Raman照片;

右:紅血細(xì)胞選擇區(qū)域的同步的IR和Raman圖譜

上左:水中上皮細(xì)胞的光學(xué)照片;

上右:目標(biāo)分子能夠在紅外光譜上很容易的區(qū)分和空間分離,可以明顯看到0.5-1.0 μm的脂肪包體;

下:原理示意圖:紅外光譜測(cè)量使用透射模式,步長(zhǎng)為0.5 μm。

4、醫(yī)藥領(lǐng)域

左:PLGA高分子和Dexamethasone藥物分子的混合物表面的光學(xué)照片

中:在1760 cm-1 出的高光譜圖像,顯示了 PLGA在混合物中的分布,圖像尺寸40 μm * 40 μm

右:在1666 cm-1 出的高光譜圖像,顯示了 Dexamethasone在混合物中的分布,圖像尺寸40 μm *40 μm

5、法醫(yī)鑒定

左:800 nm纖維的光學(xué)照片

右:納米纖維不同區(qū)域的O-PTIR圖譜

6、其他領(lǐng)域

• 故障分析和缺陷

• 微電子污染

• 食品加工

• 地質(zhì)學(xué)

• 考古和文物鑒定

部分用戶(hù)及發(fā)表文章

[1] Ji-Xin Cheng et al.,Sci. Adv.2016, 2, e1600521.

[2] Ji-Xin Cheng et al., Anal. Chem. 2017, 89, 4863-4867.

[3] Label-Free Super-Resolution Microscopy. Springer, Biological and Medical Physics, Biomedical Engineering.

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