Estação de trabalho óptica AFM

OmegaScopeEstação de trabalho óptica AFM

O OmegaScope é a mais recente solução para pesquisa multidisciplinar de alta resolução de óptica acoplada e AFM que oferece aos pesquisadores de espectroscopia e fotônica a mais recente abordagem. Ele oferece configurações reflexivas para acoplamento direto de circuitos ópticos superiores e laterais. O OmegaScope oferece uma plataforma flexível para acoplamento de padrões de imagem associados a espectroscopia de alta resolução espacial (Raman, fotoemissão, fluorescência) e AFM.

Laser Raman e laser de feedback AFM sem interferência um com o outro

O laser de retroalimentação do microscópio atômico de 1300 nm e o laser Raman UV, visível e infravermelho próximo comumente usado (364-830 nm) não interferem um com o outro e eliminam qualquer efeito parasitário em amostras biológicas e fotovoltaicas sensíveis à luz visível.

Braço direto laser Raman

O sistema OmegaScope separa o AFM do canal óptico. Essa independência não limita o comprimento de onda necessário para o laser de Raman e simplifica a regulação de todo o sistema em comparação com o laser AFM por meio de um sistema de objetos de alto aberto com o mesmo que o laser de excitação de Raman. Os usuários podem facilmente refocar os objetivos de alta NA sem qualquer reajustamento adicional no laser AFM. O design do OmegaScope oferece maior estabilidade ao microscópio de força atômica, reduzindo a sensibilidade a vibrações e ruído.

Ajuste de braço simples, rápido e repetido

O design do laser AFM fixo estimula a regulação da ponta da agulha do feixe de suspensão com um laser simples e rápido. Além disso, se um novo braço do mesmo tipo for instalado, é fácil encontrar e digitalizar a mesma área na superfície da amostra (dentro de uma faixa de repetição de alguns micrômetros) sem nenhuma pesquisa adicional.

Ajuste automático do sistema de registro AFM

O microscópio de sonda de varredura SmartSPM é o núcleo da configuração do mecanismo reflexo do sistema OmegaScope e é o primeiro microscópio de sonda de varredura totalmente automático com laser-braço-fotodiódodo alinhado desde o projeto até o acoplamento do espectrômetro HORIBA.

Varredura rápida

Com os scanners de alta frequência de ressonância mais elevados da indústria (XY>7kHz e Z>15kHz), os algoritmos de controle de scanner otimizados permitem uma varredura rápida com facilidade.

Stabilidade vibratória, estabilidade acústica, scanner rápido de alta frequência

Tempo de resposta rápido, baixa deriva e rastreabilidade quantitativa. Usando os melhores scanners de circuito fechado de placa plana da indústria, com uma faixa de varredura de 100μmx100μmx15μm, um único scanner pode realizar medições de grande escala para imagens de resolução molecular real. Graças à alta rigidez mecânica do scanner e do microscópio de força atômica inteiro, o desempenho excepcional do OmegaScope é garantido mesmo sem proteção ativa contra choques. Essas características também permitem implementar algoritmos de varredura especiais e mais sofisticados, como o modo Top. Neste modo, a ponta da agulha é levantada acima da superfície da amostra entre os pontos de varredura. Em cada ponto de varredura, a sonda retorna à superfície da amostra. O sinal de varredura é medido imediatamente após a amplitude da oscilação da ponta da agulha atingir o limiar definido. Ele evita qualquer interação de forças transversais, como garantir a segurança da sonda TERS, mantendo a taxa de varredura até 1 Hz.

Facilidade de substituição de amostras

A plataforma AFM OmegaScope é projetada para permitir a substituição de amostras sem remover a cabeça FM e o suporte do braço. Isso melhora significativamente a confiabilidade dos experimentos e evita erros que os operadores podem cometer durante esse tipo de processo de rotina.

Iluminação superior e lateral

Os canais ópticos superiores e laterais podem entrar na área ponta da agulha-amostra, aproveitando plenamente a capacidade de imagem espectral de objetos de alta decoloração plana NA em infravermelho, luz visível e ultravioleta (objetos superiores: até 0,7NA; objetos laterais: até 0,7NA) e tecnologias relacionadas ao microscópio de força atômica para a detecção confocal de sinais ópticos na superfície da amostra dentro de uma ampla gama espectral e uma área mínima de placa laser excitada. O sucesso da via óptica lateral nas experiências TERS e TEPL é atribuído à racionalidade do projeto do sistema OmegaScope, que fornece uma composição axial mais importante do campo eletromagnético, estimulando eficazmente a ressonância de excitadores de plasma no nó ponta da agulha-amostra.

Scanner de objetivos superiores e laterais

Para alinhar a ponta da agulha AFM e o feixe laser Raman, o scanner de objetivos XYZ de circuito fechado de tela plana pode ser instalado na parte superior, lateral e inferior. Além disso, essa solução oferece a maior resolução possível, estabilidade a longo prazo e automação de alinhamento, juntamente com uma gama espectral mais ampla e o menor número possível de componentes ópticos no sistema de entrada / saída, reduzindo significativamente a perda de sinais ópticos úteis.

Medição DFM integrada com controle de anel de bloqueio

O modo de microscópio de força dinâmica (DFM) é a configuração padrão do sistema OmegaScope. Usando o circuito de anel de bloqueio (PLL) incorporado no controlador, um detector FM (FM) foi projetado para esse modo. O uso de DFM mantém de forma confiável a interação ponta-amostra mínima (ou seja, a imagem dentro da área de atração), o que é crítico para o sucesso de experimentos com TERS e microscópio óptico de campo próximo de varredura (SNOM).

STM、 Opções condutoras AFM e SNOM

Simultaneamente com a medição espectral, o OmegaScope pode ser equipado com um módulo que permite medir correntes locais em três faixas lineares (1nA, 100nA e 10uA) no AFM ou STM. Essas faixas podem ser alternadas no software, onde a largura de banda necessária para cada faixa pode ser selecionada de 100Hz a 7kHz. Na faixa de medição do laser do microscópio de força atómica de 1na e 1300nm, o nível de ruído do módulo condutor de 60fA estabelece um novo padrão para a medição de condutividade no campo da fotoeletricidade.

Além da flexibilidade especial da plataforma OmegaScope, um SNOM baseado no design de feedback de garfo sonoro é fornecido. Além do experimento SNOM padrão, você também pode seguir a nanoóptica clássica, especialmente o apendice SNOM sem luz, usando uma ponta de agulha metálica com iluminação de pulso laser de femtosecondo polarizada adequadamente para imagens de campo próximo.

Scanner e Base SmartSPM

Scanner de circuito fechado: 100 µm x 100 µm x 15 µm (±10%)

Scanner não linear: XY≤0,05%; Z≤0.05 %

Nível de ruído: XY≤0,1 nm RMS (largura de banda de 200 Hz, sensor capacitivo aberto);

XY≤0,02 nm RMS (largura de banda de 100 Hz, sensor capacitivo desligado);

Z<0,04 nm RMS (largura de banda de 1000 Hz, sensor capacitivo ligado)

Scanner de alta frequência: XY≥7 kHz; Z≥ 15 kHz

X, Y, Z aproximação automática: controle de circuito fechado digital XYZ, Z aproximação do motor 18mm

Tamanho da amostra: 40 mm x 50 mm x 15 mm

Posicionamento da amostra: Área de amostra automática: 5 mm x 5 mm

Precisão de posicionamento: 1µm

Cabeça de teste AFM HE002

Comprimento de onda do laser: 1300nm

O laser não afeta as amostras biológicas;

O laser não afeta a medição fotoeletrônica;

Ruído do sistema: < 0,1 nm

Totalmente elétrico: motor de 4 passos para alinhamento automático de braços e diodos fotoelétricos;

Canal de sonda: fornecer acesso livre para operações externas e sondas;

Canal óptico simultâneo superior e lateral: lente com desvanecimento plano para até 100x, lente lateral NA0.7 e 10x, lente superior NA0.28 simultaneamente;

Modo de medição SPM

Modo padrão: modo de contato, modo de semi-contato, modo sem contato, modo de imagem em fase, modo de força lateral (LFM), modo de modulação de força, modo de microscópio magnético (MFM), modo de sonda Kelvin (potencial superficial, SKM, KPFM), modo de capacitação de varredura, modo de microscópio de força estática (EFM), medição da curva de força, modo de resposta piezoelétrica (PFM), nanoetching, nanomanipulação

Modo de atualização: modo de contato com ambiente da solução, modo de semi-contato com ambiente da solução, modo de microscópio condutor, modo STM, modo de imagem de corrente óptica, medição de curvas de propriedades de voltante

Sincronizar o modo de medição SPM do Raman

Microscópio de força atómica de contato aéreo;

Microscópio de força atómica de contato com líquido (opcional);

Microscópio de força atómica de semi-contato no ar;

Microscópio de força atómica de semi-contato líquido (opcional);

Microscópio de força dinâmica (DFM, FM-AFM);

Microscópio de força dispersiva;

Microscópio de força atômica verdadeiramente sem contato;

imagem em fase;

microscópio de força lateral;

modulação de força;

Microscópio de força atómica condutora (opcional);

Sonda Kelvin única;

Microscópio de resposta piezoelétrica;

STM (opcional);

Imagem de corrente óptica (opcional);

Microscópio de força de corte com garfo sonoro (ShFM) (opcional);

Microscópio de força direcional com garfo sonoro (opcional).

Modo espectral

Espectroscopia e imagem de Raman confocal, fluorescência e fotogênica

Espectroscopia Raman melhorada com ponta de agulha (AFM, STM, etc.)

Ponta da agulha aumenta a fluorescência

Microscópio óptico de campo próximo e espectroscópio (NSOM/SNOM)

Faixa de corrente: 100fA a 10µA; interrupção automática de três velocidades (1 nA, 100 nA e 10 µA)

AFM condutor (opcional)

Faixa de corrente: 100fA a 10µA; interrupção automática de três velocidades (1 nA, 100 nA e 10 µA)

Canal de acoplamento óptico

Possibilidade de uso simultâneo de objetivos decolorados para a parte superior e lateral: objetivos NA0.7 até 100X disponíveis para a parte superior ou lateral; Pode ser usado 20 e 100 vezes ao mesmo tempo.

Scanner de eletróscopio de anel fechado com alinhamento estável a laser espectral de longo prazo: 20µm x 20µm x 15µm; resolução: 1nm

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