Finder930全自動顯微共焦拉曼光（guāng）譜分析係統

產品概述

從2003 年步入拉曼光譜領域至今，卓（zhuó）立漢光的技術實力不斷沉澱，拉曼產品也在推陳出新， 公司產品在材料、地（dì）質（zhì）、生物、化（huà）學、醫藥（yào）、食品、刑偵等（děng）領域得到了十分（fèn）廣（guǎng）泛的應用。經過與（yǔ）不同行業不同客戶的（de）長（zhǎng）期探討，我們推出了全新一代的Finder 930 拉曼測量係統，旨在打造一台屬於國人自己的高性能、高穩定性（xìng）、高性價比的高端國產激光共聚焦拉曼光譜（pǔ）儀。我們汲取了前幾代產品的成功經驗，對Finder 930 的硬件和軟件（jiàn）上進行了全方位升級：

• 成像質量（liàng）更加，波長重複性（xìng）和準確性更高（gāo），讓您的實驗數據更加可靠。
• 光路自動校正不僅使設備更加智能（néng），操作更加簡單，也讓設（shè）備穩定性大幅提升，開機（jī）即（jí）用， 無（wú）需專（zhuān）人維護。
• mapping、拉曼mapping、熒（yíng）光壽命成像、高光譜（pǔ）數據處理， 簡單易（yì）用，讓您的數據分析更加方便快捷。
• Finder 930，是一台具有高（gāo）性能， 高可靠（kào）性（xìng），高（gāo）智能化的通用型分析儀器，為（wéi）您的研究保（bǎo）駕護航。

極高的共焦性能

當一個點（diǎn）光源（通常是激光）通（tōng）過物鏡聚焦在樣品上（shàng），這一（yī）點所成的像通過探測針孔被探測器所檢測，此時照明針孔和探測針孔相對於物鏡焦平麵是（shì）共（gòng）軛的，即（jí）為共聚焦。在共聚（jù）焦顯微係統中，隻有被照明樣品的散射光信號（hào）才會被接受，這就保證了橫向空間分辨率；而位於光源照明區域內（nèi），但不在焦平麵上的樣品信號會由於離焦而被探測針孔（空間濾波器）強烈地衰（shuāi）減（jiǎn），這（zhè）也就保證了縱向空（kōng）間分辨（biàn）率。因此， 當我們將（jiāng）樣品沿著激光入射的方向上下移動時， 可以（yǐ）將激光聚焦於樣品（pǐn）的不同（tóng）層，以實現對樣品（pǐn）的剖（pōu）層分（fèn）析。共聚焦的另外一個（gè）優（yōu）點是對於（yú）透明，半（bàn）透明樣品，或者有較（jiào）強熒光和黑體輻射背景的樣品來說，有較好的背景抑製的功能。

如上圖所示，在寬場成像（A）中，離焦光線會顯著地降（jiàng）低圖像的分辨（biàn）率和對（duì）比度；但是在共聚焦成像係統（B）中，利用針孔（kǒng）去除非聚焦光線，可以形成對比度和分辨率更高的（de）圖像。

 

極佳的係統穩定（dìng）性（xìng）

在一個有眾多（duō）光學元（yuán）件的光學係統裏麵，光學元件調節架的溫漂，光路（lù）切換的重複性等問題（tí），直接影響係統的穩定性，反映到顯微共聚焦拉（lā）曼光譜係統上*直觀的現象就是（shì）激光光斑的漂移。而（ér）激光光斑的漂移會帶來諸多問題，*直接的影響就是共（gòng）聚焦性能的降低以及係統靈（líng）敏度的下降，其次光斑漂移會對偏振等對光路準直性（xìng）要求極高的（de）實驗帶來影響，因（yīn）此保證係統的（de）穩定性是設（shè）計一切光學係統的首要問題。

在光學（xué）係統中，光路越長，反射（shè）鏡越多，那麽（me）光學調整（zhěng）架由於溫（wēn）度濕（shī）度影響而產生（shēng）的漂移量就越大（dà），激光光斑的漂移就會越嚴（yán）重。從共聚焦原理可以看到，共聚焦就是要把激光光斑成像到針孔上，激（jī）光光斑漂移（yí）就意味著針孔上的光斑像（xiàng）漂移（yí），因此通光量就會顯著下降。為了避（bì）免信號強度受到（dào）影響，因此隻能把針孔變大，進而影響共聚焦性能。為了解決這（zhè）個問題，Finder930 采用了激光器內置的設計（jì），*大程（chéng）度減小光路長度，同時采用受溫度濕度影響形變*小的航空鋁材設（shè）計製作光學元件（jiàn）調整架。

時間穩定性實驗測試曲線（xiàn）：

當共聚（jù）焦拉曼係統為了滿（mǎn）足不同的實驗需求配置多（duō）路激光器時，就需要進行激（jī）光器和濾光片的切換，因切換過（guò）程對定位精度和重（chóng）複定位精（jīng）度都有很高的要求，因此一（yī）般采用電動切換（huàn）。Finder 930 在（zài）設計初期， 便巧妙地將多個波長的激光器通過二向色鏡進行合束並固化，在（zài）更換激光器波（bō）長時， 軟件會自動（dòng）控製激光器（qì）的開關，並自動切換到響（xiǎng）應的濾光片。以上的設計，保（bǎo）證了係統可以長期（數月）穩定工作，而不需要經常調整光路。

溫（wēn）度穩定性實驗測試曲線：

注：該曲線為實驗室測試數（shù）據（jù），環境溫度22±2℃  

極（jí）佳（jiā）的光譜成像能力

從前麵的原理介紹得（dé）知，拉曼光譜是用（yòng）來（lái）表征物質化學成分以及研究分子性質如應力，極（jí）性，及晶體質量等（děng）屬性的一種工具。而拉曼mapping 或者叫拉曼（màn）成像就是將研究的對象可視化的一種手段。用戶可以直接從Mapping 圖像上得到（dào）如化（huà）學成分（fèn）的空間分布，非常直觀。

既然是Mapping 是顯微圖像的一（yī）種（zhǒng），那麽Mapping 就（jiù）必須有顯微圖像應該具備的特（tè）點，即就是空間分辨（biàn）率和成像（xiàng）速度。

1.空間分辨率

空間（jiān）分辨率（lǜ）分為橫向（XY 平麵）和縱向（Z）兩個（gè）指標，橫向分辨率主要受物鏡NA，激光器波（bō）長，共焦針孔的尺寸（cùn）以及激光（guāng）器光斑質量的影響，而縱向分辨率也就是我們講的共聚焦性能，除（chú）了上麵幾個因素外， 還跟係統的優化設計有極大的關係。經過優化過後的（de）Finder930，可以在100X，0.9NA 物鏡，532nm 激光測試條件下，達到橫向空（kōng）間分辨率0.5m，縱向空間分辨率1.79m。而我們的（de）所有Mapping 均（jun1）可以在共聚焦情況下完成，因（yīn）此保證了mapping 結果的空間分辨率。

 2.成（chéng）像速度

Mapping 成像速度是另外一個重要（yào）的參數，主要取決 於係（xì）統的靈敏度，電動台的精度以及軟件的處理（lǐ）能力。 靈敏度要夠（gòu）高，單光譜的采集時間才可以更（gèng）短（duǎn），才能 從本質（zhì）上提升 Mapping 速度，而電動台的高精（jīng）度主（zhǔ）要 是防止圖像畸變，軟（ruǎn）件的 Mapping 邏輯是為了提升 Mapping 速度，做到邊走邊采的（de）同步功能，軟件的（de）實 時處理能（néng）力比如噪聲（shēng）抑製，背景扣除等功能，可（kě）以從 弱信（xìn）號複雜信號當中把拉曼（màn）光譜提取出來實時顯示。

2.1係統靈敏度：鍍銀反射鏡，可升級寬譜介（jiè）質膜； 光譜儀可做（zuò）鍍銀升級；F/4.2 通光口徑；CCD 采用 深製冷，背照式深耗（hào）盡芯（xīn）片，峰值量子效率 >90%； 1.48MHz 讀出速度，可實現一秒鍾 100 張以（yǐ）上光譜采 集速度

2.2Mapping 采集圖像時，電動位移台先從原點移動 至采集目標區域零點，然後依照程序設計進行（háng）逐點逐 行掃描，掃描結束後，電動位移台回到掃描（miáo）區域的（de）中 心點。此時可以對采集到光譜進行數據處理，得到理 想的拉（lā）曼 Mapping 圖像。

軟件數據（jù）分析（Visual Spectra）

具有強大的數據分析軟件，可以對 Mapping 數據進行去（qù）基線、平滑等預（yù）處理，之後根（gēn）據需求可以通過信號強度的 積分、平均值、*大值等模（mó）式進行成像；此外，還可以對單峰及多峰進行數（shù）據擬合。對於（yú）輸出的圖像，可以進行 色表匹配等（děng）美化處理。

 

光譜 Mapping 數據處理 可以對單（dān）點（全圖）數（shù）據進（jìn）行預（yù）處理，包括去除“宇宙射線”、光譜基底，平滑光譜（pǔ）曲線（xiàn）等。

3D 共聚焦拉曼成像技術——開啟微觀世界的（de）三維化學視角

微觀世界的（de） “空間化學地圖” 為何重要？

在材料科學、生（shēng）命科學、地質研究等領（lǐng）域，微觀結構的化學成分與空間分（fèn）布至關重要，地質（zhì）學家需要知曉礦物包裹體的三維形態與成分，以追溯遠古流體演化；生物（wù）學（xué）家渴望觀察細胞內細胞器的化學分布，揭示（shì）生命活動規律；材（cái）料工（gōng）程師則需解析複合材料的層間成（chéng）分梯度，優化產品性能。

北京（jīng）www.91光儀器有限公司全新推（tuī）出3D 共聚焦拉曼成像功能，核心原理是通過共聚焦光路設（shè）計與深度掃描技術，實現對樣品不同深度層的拉曼信號選擇性采集，再經層析重建算法拚接為三維化學圖像。以微米級空（kōng）間分辨率、龐大的光譜數（shù）據采集能力與無損（sǔn）檢（jiǎn）測特性，構建微（wēi）觀世界的 “三維（wéi）化學地圖”，讓（ràng）物質的成分與結構在全維度中清晰可（kě）見。
技術優勢

· 超高分（fèn）辨率：

共聚焦（jiāo）光路設計，有效抑製背景噪聲，提升成像對比度。

橫向分辨率（lǜ）低至0.5um，縱向分辨（biàn）率低至1um，精準解析（xī）微觀結構。

· 三維化學成（chéng）像：

深度掃描（miáo）+ 層析重建，實現樣品3D 化學成分（fèn）可視（shì）化。

適用於透明/ 半透明樣品，如高分（fèn）子材料（liào）、生物組織、礦物包裹體等。

· 超快采集，高效分析：

支持數萬至（zhì）數十萬（wàn）組光譜的采（cǎi）集，形成3D 化學組分形貌圖。

· 無損檢測與分析：

樣品無須預處理，激光功率可調，獲（huò）取（qǔ）最原始的（de）化學成分信（xìn）息，保護（hù）珍貴樣品（如文物、生物活體（tǐ）樣本）。

礦物（wù）中的流體包裹體是記錄（lù）地質曆史的 “天（tiān）然檔案”，其成分與形態（tài）蘊含著成礦溫度、壓力（lì）等關鍵信息。下圖展示了鋯石包裹體（50×50×40 μm）的明場圖像、橫向剖（pōu）麵拉曼圖以及三維拉曼圖（tú）像，其中鋯石包裹（guǒ）體以（yǐ）藍色（sè）展示，可以通過拉曼成像觀測到包（bāo）裹體的整個形貌結構和成分（fèn）分（fèn）布情況。

 

典型應用：鋯石包裹（guǒ）體三維成像分析

 

各種樣品的mapping 結果

 

 

 

配件：

物鏡

型號及描（miáo）述

SLMPLN20X：長工作距離物（wù）鏡，NA 值0.25，工作距離25mm，螺紋規格RMS，齊焦距離45mm；

SLMPLN50X：長工作距離物鏡，NA 值0.35，工作距離18mm，螺紋（wén）規格RMS，齊焦距離45mm；

SLMPLN100X：長工作距離物（wù）鏡，NA 值0.6，工作距離7.6mm，螺紋規格RMS，齊焦距（jù）離45mm；

LMU-15X-NUV：紫外物鏡，波段325-500nm，NA0.3，工作距離8.6mm，螺紋規格RMS，齊焦距（jù）離39.1mm；

LMU-40X-NUV：紫外物鏡，波段325-500nm，NA0.47，工作距離0.8mm，螺紋規格RMS，齊焦距（jù）離34.5mm；

LMPLN10XIR：紅外物鏡（jìng），波段700-1300nm，NA 值0.3，工作距離18mm，螺紋規格RMS，齊焦距（jù）離45mm；

LCPLN50XIR：紅外物鏡，波段700-1300nm，NA 值0.65，工作（zuò）距離4.5mm，螺紋規格RMS，齊焦距離45mm；

LCPLN100XIR：紅外物鏡，波段700-1300nm，NA 值0.85，工作距離1.2mm，螺紋規格RMS，齊焦距離45mm；
 

電化學附（fù）件

能與各式拉曼和紅外光（guāng）譜儀（反射式）配套進行原位條件下（xià）的光譜測試，廣泛應用（yòng）於化學、材料及相（xiàng）關領域，特別（bié）適合於電化學基礎研究。本裝（zhuāng）置屬研究（jiū）型， 可依據需要進行功能擴展。

主要（yào）特點：

• 拉曼、紅外兼容；
• 可通氣體；
• 不同窗口可選

• *小焦距1mm；

 

載物台

• 75x50 行程，控製手柄
• 3m 定位精度，*小步進50nm；
• 2D Raman/PL Mapping
• *大承重（chóng）1kg；

高壓腔

熱液金剛石（shí）壓腔是一種新型的金剛石壓腔裝置，能在顯微（wēi）鏡下觀察高溫高壓或低溫高壓水體係的相變實驗。它利用兩個金（jīn）剛石砧使處於金剛（gāng）石砧中部的錸樣品室墊圈（quān）壓縮密封產生高達3 到5 個GPa 的高壓（yā）。由（yóu）碳化鎢支（zhī）座、鉬加熱爐絲、陶瓷粘合劑（jì）、熱電隅及搖台組成的加熱組件提（tí）供高達1000℃ 的溫度。配合顯（xiǎn）微鏡或激光拉曼可以觀（guān）察相變過（guò）程，測（cè）量（liàng）反應物的組成變化。可以用於（yú）甲烷水合物實（shí）驗、H2O 冰的高壓相實驗、花崗岩熔融實驗、岩石（shí）礦物組合（hé）熔融實（shí）驗研究和可（kě）燃有機（jī）岩（yán）、石油、蒙脫石及岩石熱解實驗、礦物中包裹體研究。

• 溫度（dù）範圍：室溫到1000℃；
• 溫度精度（dù）：+/- 0.1℃；
• 加熱速率：0.1 到150℃ /min；
• 壓力範圍：大氣壓到（dào）3GPa（標配）；
• 低溫範圍：到-100℃（特殊需求）；

   

變溫台

• 溫度範圍： -190℃～ 600℃；
• 溫度分辨率：0.01℃；
• 溫度穩定性：±0.05℃（>25℃）±0.1℃（<25℃）；
• *大加（jiā）熱速度：+150℃ /min；
• *大製冷速度：-50℃ /min
• *小物鏡距離：5 mm；

原（yuán）位光譜拉伸裝置（zhì）

是一款可應用於樣品拉伸條件下的（de）紅外、紫外、熒（yíng）光（guāng）研究的測試裝置（zhì）。原位紅外、紫外、熒光拉伸裝置根據材料所需要的拉伸作用（yòng）而設計，配合相應光譜儀的結構空間需求， 能夠實現樣品的拉伸測試要求；其結構設計（jì）上則充分考慮了實驗室條件下紅外（wài）、紫外、熒光測試（shì）需求，設置了相應的窗口，保證光線的透射和90°方向熒光出射探測。

• 位移拉伸量調節範圍：0.1-20mm；

• 拉力調節範圍：1-100N，精度約滿量程的±0.3%；

• 其他拉力（lì）範圍（wéi）可選；

 

Finder 930係列全自動化拉曼光譜分析係統係統（tǒng）技術規格