顯微共焦模塊
市場(chǎng)上普通型的商業(yè)化顯微共焦光譜儀的價(jià)格非常昂貴，購(gòu)買商業(yè)化顯微共焦光譜儀對(duì)普通科研工作者是一件奢華的事情。但是，如果科研工作者具有一臺(tái)任何光譜儀(最好包括CCD探測(cè)器)，通過(guò)購(gòu)買我們?cè)O(shè)計(jì)的顯微共焦模塊，就成為一臺(tái)成本低、操作簡(jiǎn)便以及光路布置合理的多功能顯微共焦光譜儀。
對(duì)于顯微共焦光譜儀而言，如何使得激光斑點(diǎn)與共焦孔在樣品上的像點(diǎn)一致，是能夠測(cè)到光譜和提高光譜儀信噪比的關(guān)鍵。同時(shí)，顯微物鏡的光學(xué)通孔非常小，如何使得激光能準(zhǔn)直地入射到樣品也是非常重要的問(wèn)題。隨著光譜儀系統(tǒng)集成度越來(lái)越高，光譜儀的自動(dòng)化程度也逐漸提高，以至于不同激光器的切換，光學(xué)濾光片的選取，探測(cè)器出口的配置等都完全自動(dòng)化。自動(dòng)化的提高使得使用者操作非常方便，但關(guān)鍵光學(xué)元件的全自動(dòng)化對(duì)儀器在長(zhǎng)時(shí)間工作狀態(tài)下的穩(wěn)定性提出了很高要求，這就要求所有光學(xué)元件都必須由計(jì)算機(jī)來(lái)控制，而一旦某光學(xué)元件性能出現(xiàn)問(wèn)題或被損壞，更換此光學(xué)元件并準(zhǔn)直光譜儀的光路將非常麻煩。全自動(dòng)化光譜儀不僅價(jià)格昂貴，而且使用成本非常高。
在測(cè)試過(guò)程中，因?yàn)楦鞣N科學(xué)實(shí)驗(yàn)的需要，人們不可避免地希望給顯微共焦光譜儀添加激光器，包括紫外和近紅外的激光器，這就需要往光路里添加更多的光學(xué)元件或更換與新添加激光波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的光學(xué)濾光片和其它光學(xué)元件，但全自動(dòng)光譜儀的很多光學(xué)元件都是固定的，在更換或添加光學(xué)元件將非常不方便。另外，在測(cè)試過(guò)程中，還可能需要更換不同倍數(shù)和工作距離的顯微物鏡。更換或者添加激光器以及顯微共焦光譜儀的任何元件，原則上都必須重新對(duì)光路進(jìn)行準(zhǔn)直，但是，在此情況下，全自動(dòng)光譜儀都很難對(duì)激光和信號(hào)光路進(jìn)行共焦準(zhǔn)直調(diào)節(jié)。因此，作為一個(gè)多功能的顯微共焦譜儀來(lái)說(shuō)，更換很多光學(xué)元件情況下如何實(shí)現(xiàn)快速光路準(zhǔn)直，是全自動(dòng)譜儀很難實(shí)現(xiàn)的。
來(lái)自中科院半導(dǎo)體所譚平恒組設(shè)計(jì)的顯微共焦模塊，可以和任何普通光譜儀相結(jié)合，達(dá)到性價(jià)比高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、添加和升級(jí)各種光學(xué)元件方便、光路準(zhǔn)直快速、操作簡(jiǎn)便和信號(hào)透過(guò)率高(顯微物鏡收集的信號(hào)可通過(guò)一個(gè)反射鏡和匯聚透鏡后直接進(jìn)入光譜儀入口)的顯微共焦光譜儀。具體情況請(qǐng)看模塊特點(diǎn)、設(shè)計(jì)范例和實(shí)測(cè)結(jié)果。
一、模塊特點(diǎn)
設(shè)計(jì)加工多波長(zhǎng)顯微共焦拉曼模塊，與各商業(yè)化光譜儀組成顯微共焦拉曼光譜儀和顯微共焦光致發(fā)光光譜儀。
模塊穩(wěn)定性：
兩個(gè)小型激光器與模塊固定在一起，絕大部分光學(xué)元件在同一水平面內(nèi)放置，保證了模塊的光學(xué)穩(wěn)定性。
同時(shí)可外光路引入多路激光器。
激光波長(zhǎng)配置：
顯微模塊內(nèi)部可選擇固定兩個(gè)小型激光器，例如波長(zhǎng)為632.8nm的氦氖激光器(1mW-17mW)，各種波長(zhǎng)(如532nm，405nm或830nm等）的小型固態(tài)泵浦激光器，以及其它小型激光器。
同時(shí)可外光路引入多路激光器。
信號(hào)透過(guò)率高:
經(jīng)顯微模塊上的顯微物鏡收集后的拉曼信號(hào)或熒光信號(hào)，可通過(guò)一個(gè)反射鏡和一個(gè)匯聚透鏡后直接進(jìn)入光譜儀入口，有望達(dá)到光譜系統(tǒng)信號(hào)透過(guò)率的極限。
不同波長(zhǎng)激光切換：
提供調(diào)節(jié)方便的插拔式拉曼濾光片支架，實(shí)現(xiàn)在很短時(shí)間內(nèi)不同波長(zhǎng)激光方便切換。
顯微鏡參數(shù)：
提供開放式顯微鏡模塊，支持大樣品空間和二維掃描平臺(tái)放置。實(shí)現(xiàn)樣品固定時(shí)上下移動(dòng)物鏡來(lái)聚焦，方便低溫光譜測(cè)試。
低波數(shù)選項(xiàng)：
選擇合適拉曼濾光片，保證實(shí)現(xiàn)特定激光波長(zhǎng)拉曼光譜的低波數(shù)測(cè)試。
1）100cm-1
2）50cm-1
3）30cm-1 (可選波長(zhǎng)，請(qǐng)聯(lián)系我們)
4）5-10cm-1(每個(gè)模塊可實(shí)現(xiàn)一個(gè)激光波長(zhǎng)低波數(shù)測(cè)試，同時(shí)常規(guī)測(cè)試激光波長(zhǎng)可選)
偏振拉曼測(cè)試：
提供偏振光學(xué)元件（Lamda/2,Lamda/4）支架，可旋轉(zhuǎn)激光的偏振方向和旋轉(zhuǎn)測(cè)定固定偏振方向拉曼信號(hào)。
暗場(chǎng)顯微鏡選項(xiàng):
可實(shí)現(xiàn)暗場(chǎng)顯微鏡和明場(chǎng)顯微鏡同時(shí)工作，實(shí)現(xiàn)同一樣品點(diǎn)下暗場(chǎng)散射光譜測(cè)試和明場(chǎng)拉曼光譜測(cè)試。
信號(hào)耦合輸出：
可提供直接光譜儀耦合或通過(guò)光纖與帶光纖入口的光譜儀耦合。前者耦合效率高，后者與光譜儀耦合方便，可在多個(gè)不同光譜儀之間任意切換。
模塊可提供4路光譜信號(hào)輸出，可實(shí)現(xiàn)與一個(gè)光譜儀直接耦合，同時(shí)與其他光譜儀的光纖耦合輸出。
紫外和深紫外選項(xiàng)：
可設(shè)計(jì)顯微共焦模塊，工作在紫外和深紫外波段，實(shí)現(xiàn)紫外拉曼和紫外熒光光譜測(cè)試。
可實(shí)現(xiàn)266nm或325nm激發(fā)下高透過(guò)率紫外光譜測(cè)試。
二、設(shè)計(jì)范例
三、實(shí)測(cè)結(jié)果
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