attoRAMAN 極低温共焦点ラマン顕微鏡
attoRAMANヘッド
極低温共焦点ラマン顕微鏡(Confocal RAMAN Microscope for Low Temperature)
attoRAMANは極低温共焦点顕微鏡とラマン分光系を組み合わせた、非常にユニークな極低温共焦点ラマン顕微鏡です。 共焦点光学系は極低温環境及び15Tまでの高磁場環境中測定用にデザインされており、これにペルチエ冷却による背面照射型CCDを備えた 高感度ラマン分光器を組み合わせたものです。300mmのラマン専用分光器により1/cmの波数分解能(1800/mmグレーティング使用時)でラマン分光を行ないます。
左図:SWNT 300K Gバンド（強度）イメージ 1565-1615/cm
右図:SWNT 4K Gバンド（強度）イメージ 1565-1615/cm
左図:4.2Kにおけるラマンスペクトル（赤：基板、青：基板＋CNT）
右図:Gバンドのシフト（赤：300K, 青：4.2K）。低温ではピーク位置が6.5/cmシフトし、2.09/cmピーク幅が狭まる。
顕微ラマンとラマン顕微鏡
ラマン顕微鏡では、顕微ラマンと違い、試料表面を励起レーザーで走査しつつ各ピクセル毎にラマン分光を行います。これをコンピュータ上で処理し特定のピーク強度、シフトなどにより 二次元の画像として可視化することができます。顕微ラマンの点でスペクトルを取得することに比べ遥かに多くの分光測定を行うことで試料表面上の成分の違いの分布や、結晶のストレス分布 、更には試料上の場所によるスペクトルの温度依存、磁場依存性の違いなど二次元画像による可視化を行うことで、顕微ラマンでは得られなかった詳細な描像を得ることが可能になります。
エピタキシャル成長したグラフェンのラマンイメージ(4.2K)。左よりSiC基板,Gバンド(1524-1651/cm)、Dバンド(1318-1385/cm),2Dバンド(2617-2790/cm)。50x50ピクセル、積算時間:62msec、ラインあたり3秒
ラマン顕微鏡の機能
- 2Dラマンイメージ
- 時間変化
- 定点ラマン分光（顕微ラマン）
仕組みと構成
attoRAMANではフリービームによる共焦点光学系により試料上にレーザーを集光し、試料からの反射光を室温部に導きます。 試料からの反射光はフィルターにより励起光を取り除き、光ファイバーによりラマン分光器に導かれます。
低温・非磁性対物レンズ
attocube systemsでは測定内容、NA, 倍率などに応じてタイプA,B,Cから対物レンズを選択できます。
| 対物レンズ | タイプA | タイプB | タイプC |
| 波長領域(ARコーティングによる） | 400-1600nm | 400-1600nm | 400-1600nm |
| 作動距離 | 1.56mm | 1.76mm | 2.91mm |
| NA | 0.68 | 0.68 | 0.55 |
| 倍率 | 4 | 3.5 | 2.4 |