attoCFM 極低温共焦点顕微鏡
attoCFM II CFMヘッド
attoCFM: 極低温共焦点顕微鏡(Confocal Microscope for Low Temperature)
レーザー共焦点顕微鏡は長年にわたって試料の三次元の光学像を得る最適な方法としてさまざまな研究の現場で使用されてきました。共焦点顕微鏡は焦点外の影響を排除するため、通常の光学顕微鏡よりも 高い空間分解能を得ることが出来ます。 極低温の分野においてはこれまで対物レンズが室温中に置いていたため特に磁場中の高分解能の光学像を得ることは困難でした。attocubeのレーザー共焦点顕微鏡attoCFMシリーズ では対物レンズを極低温下に持つため通常の共焦点顕微鏡の測定が低温・磁場中で行うことが出来ます。また分光器を接続することで様々な分光測定に使用することが出来ます。
- attoCFM I
- フリービーム方式を採用し高いフレキシビリティを持ちます。ビームスプリッターがクライオスタット上部にありますので実験の目的に合わせて調節が容易です。
- attoCFM II
- 顕微鏡ヘッドがコンパクトな筐体に収められており高い安定性を実現します。長時間の連続測定に向いています。
- attoCFM IIx
- attoCFM IIを更にコンパクトにしました。１インチ空間に収めることが出来ます。
- attoCFM III
- attoCFMII同様ファイバー式の共焦点顕微鏡システムです。透過及び反射測定に使用できます。
attoCFM I: 極低温近接場光顕微鏡
attoCFM Iはクライオスタット外に位置するモジュラー型ビームスプリッターの採用により高いフレキシビリティを持ち、測定の必要に応じてセットアップを変えることが容易になっています。 またフリービーム式ですので励起光と集光部を独立にセットアップすることが可能です。したがってラマン分光などの目的で励起光やシグナルのフィルタリングを行うことが出来ます。
仕組み
- シングルモードファイバーに入射したレーザー光の一部はビームスプリッターで反射され試料表面にレンズを通して照射されます。試料からの反射光は集光用ファイバーに入射します。この時集光用のファイバーが共焦点顕微鏡の ピンホールとして機能します。
対物レンズ
attocubeでは波長・ワーキングディスタンスなどの要求によって数種類の対物レンズを提供しております。
スペックシート
A color-scale plot of the photoluminescence(PL) versus gate voltage showing the discrete spectral lines of a quantum dot recorded with the attoCFMI at a cryogenic temperature of 1.6K. (‘Optical emission from a charge-tunable quantum ring‘by R. J. Warburton et. al. 2000 Nature 405, 926)
Confocal image of a chess board grating (SiO2 on Si) with a period of 2 mm, recorded in reflection mode. The sample has some defects on the surface structure which are clearly resolved. The image was recorded with the attoCFMI in reflection mode.
attoCFM II: 極低温共焦点顕微鏡
attoCFM IIは顕微鏡ユニットがコンパクトな筐体に収められており更に温度変化にたいして影響を受けにくく極低温・磁場中でも高い安定性を実現します。 また試料からのシグナル光の集光率を最大限にするべく最適化が図られています。低温下で単一の量子ドットを長時間捕捉する必要がある場合に最適な共焦点顕微鏡システムです。 たとえ液体ヘリウムをクライオスタットに継ぎ足す場合でもターゲットを外しません。
仕組み
- 励起レーザー光はシングルモードファイバーを通してファイバーカップラーに導入され、イルミネーション・集光ファイバーを通して試料に入射します。試料から反射した光は対物レンズをとおして光ファイバーに入射し、同時にピンホールとして機能します。
対物レンズ
- ４種類の低温用対物レンズからお選びいただけます。最大7mmのワーキングディスタンスとNA0.65まで可能です。またソリッドイマージョンレンズも可能です。この場合150-300nmの解像度が得られます（赤色レーザー使用時)
スペックシート
Photoluminescence intensity of a triply charged InAs quantum dot vs. magnetic field (red corresponds to high intensity) recorded at cryogenic temperature using the attoCFMII. (‘Hybridization of electronic states in quantum dots through photon emission‘by K. Karrai et. al. Nature (2004) 247, 8, 135).
Confocal image of a tweezers structure; the tweezers are freely suspended. The size of the image is 30 x 30 μm recorded in reflection mode. The 200 nm wide structures are resolved with an excitation laser source of 630 nm! (C. Meyer et al., ‘Slip-stick step-scanner for scanning probe microscopy’, Rev. Sci. Instrum. (2005) 76, 063706).
attoCFM IIxs: 極低温共焦点顕微鏡
仕組みはattoCFMIIと同様のデザインですが、１インチ空間に入るようにさらに小型化されています。
スペックシート
attoCFM III: 極低温共焦点顕微鏡
透過測定用に対物レンズを二つ備えています。attoCFM IIIはattoCFMIIと同様コンパクトな筐体に顕微鏡ユニットを組み込み、さらに透過測定にも対応します。 高い安定性を持ち長期間の測定にも安定した測定を行うことが出来ます。またソリッドイマージョンレンズも可能です。この場合150-300nmの解像度が得られます（赤色レーザー使用時)
仕組み
- 励起レーザー光はシングルモードファイバーを通してファイバーカップラーに導入され、イルミネーション・集光ファイバーを通して試料に入射します。試料から反射した光は対物レンズをとおして光ファイバーに入射し、同時にピンホールとして機能します。 さらに試料下部にもう一つの対物レンズを持っており、透過光の検出に使用されます。
対物レンズ
- ３種類の低温用対物レンズからお選びいただけます。またソリッドイマージョンレンズも可能です。この場合150-300nmの解像度が得られます（赤色レーザー使用時)
スペックシート
Reflection image
transmission image
Sample is a Cr on SiO2 grating with a period of 10 µm recorded with the attoCFM III.
