alpha300R　共焦点レーザーラマン顕微鏡

alpha300R 共焦点レーザーラマン顕微鏡ワークショップ開催のお知らせ

2008年9月1日に共焦点レーザーラマン顕微鏡のワークショップを開催します。詳しくはこちらから→

alpha300R

alpha300R 共焦点レーザーラマン顕微鏡

alpha300R 共焦点レーザーラマン顕微鏡

ラマン分光の新次元：　高速・高解像度ケミカルイメージング

alpha300Rでは光学的回折限界(~200nm)の高解像で非破壊手法による新たな化学的分析法を提供します。 この手法では特別な試料準備なしに試料中の相分布を観察・分析することが出来ます。さらに共焦点による測定を行いますので 深さ方向の情報も合わせて得ることが可能です。


ラマン分光とイメージング

Raman Image

alpha300Rでは各ピクセル毎のラマン分光曲線を蓄積するため、数万もの分光測定を高速で行います。一点あたりの測定時間は10ミリ秒オーダーと高速に行われ、分のオーダーで スキャン領域の完全な分光情報が得られます。また一度のスキャンから得られるデータから各ピークに対応した様々なイメージを生成し化学組成に基づいた相分布、或いは結晶性、応力分布を明らかにします。 応用分野としては高分子化学、製薬、薄膜から地球科学にいたるまで幅広い領域で活用されています。

Raman image (depth profile, x-z, 50x100 µm 200x120 pixels = 24000 spectra, 50ms/spectrum) of a multi-layer polymer film.


UHTS300 分光器

UHTS

高度に洗練されたフィルターとUHTS300分光器、そして高感度検出器との組合せにより最先端の分解能と感度を保証します。


高い自由度とコンパクトな設置

setup

ファイバーにより主要な構成部品が接続されておりますので、設置に対して高い自由度が得られます。


Objective
分解能
最高分解能回折限界(横方向200nm, 縦方向500nm)
分光分解能波数: 0.02
励起レーザー
複数のレーザー使用可、測定に応じて切替、シングルモードファイバーで接続
分光系
高スループット（７０％）UHTS300ラマン分光器
シングル又はダブルグレーティング
高感度バックイルミネーションCCD又はディープデプリッションCCD(NIR)
EMCCD(オプション)
APD(オプション)
ソフトウェア
分光データー数制限無し、コンピュータのメモリによる
測定中のデータアクセス可能
リアルタイムイメージング処理
WITec Projectによるポストプロセス
顕微鏡ステージ
直線性0.02%
駆動方式ピエゾ方式
フィードバックコントロールキャパシタンス
精度横方向4nm, 縦方向0.5nm
コントロールユニット
フルデジタルコントロール
内部信号にアクセス可能
モジュラー構造
AFM, SNOM機能付加対応

EMCCD

EMCCD-detector for Ultrafast Confocal Raman Imaging attached to the WITec UHTS 300 spectroscopy system.

EMCCDによる高速ラマンイメージング（オプション）

EMCCDオプションにより、更なる感度の向上と１点あたり最高760マイクロ秒以下の高速分光が可能になります。これにより１画面を取得するための時間が数分まで短縮することが可能となりました。 例えば250X250ピクセル=62,500点の測定では約１分でイメージを取ることが出来ます。

EMCCD imaging

EMCCDとは

alpah300R共焦点レーザーラマン顕微鏡の高いスループットと超高感度EMCCD(Electron Multiplying-CCD)テクノロジーを組み合わせることにより 最高レベルのラマンに対する感度を得ることが出来ます。EMCCDは通常のCCDに高速で作動するリードアウトレジスターを付加したもので、内部で光電子倍増を行います。 これにより通常のCCDにくらべ約１０００倍のシグナル増幅を行います。


特徴

  • 測定時間の大幅な短縮
  • デリケートな試料のレーザー照射によるダメージの回避
  • 時間分解ラマン測定

PMMA

AFM-Image of a PMMA-SBR polymer blend. Scan Range: 20x20 µm

AFM Upgrade:　原子間力顕微鏡機能の追加

原子間力顕微鏡機能を追加することによりラマン分光のみでは得られなかった高解像度のトポグラフィーなど更に詳細な情報 を得ることが出来ます。alpha300Rでは試料を動かすことなくターレットの切替のみでラマン分光イメージから原子間力顕微鏡へと 切替が簡単。またラマン分光で得られたイメージと原子間力顕微鏡で得られたイメージの試料位置の相関が保たれており 試料上の特定の欠陥などを両方のイメージで比較することも可能です。

各機能をモジュラー化することで、原子間力顕微鏡機能の追加ではWITec社のalpha300A原子間力顕微鏡と同等の機能を持っています。 また共通のソフトウェアで操作されているため操作性を損なうことがありません。

PMMA raman

Color coded Raman images at the same sample area as in image 1 of SBR and PMMA resulting from the integral intensity of the typical spectra.


SNOM tip

AFM-Image of a PMMA-SBR polymer blend. Scan Range: 20x20 µm

SNOM Upgrade:　近接場光顕微鏡機能の追加

回折限界を超えた光学測定：alpha300Rでは近接場光顕微鏡を追加することで共焦点レーザーラマン顕微鏡と 原子間力顕微鏡、更に近接場光顕微鏡の機能を一台の装置で実現することが出来ます。またWITecの近接場光顕微鏡では 独自のカンチレバー式SNOMセンサーを採用しておりますのでSNOM測定においても光学イメージと同時にトポグラフィー を得ることが可能です。各機能の切替では単に顕微鏡のターレットを回すだけの手軽さです。

Objective

WITecのコントロールソフトウェアでは全ての機能を一つのソフトウェアで操作可能です。

WITec Control

RAMAN
共焦点ラマン顕微鏡 alpha300 R: テクニカルデータ
In nature, complex units are organised hierarchically over several length scales by multiple non-covalent interactions. As an especially intriguing example, the structure of the light harvesting complex of purple bacteria has recently been elucidated, in which hundreds of chlorophyll and carotene molecules are organised within highly symmetric cyclic structures.
1012kbapplication note
ラマンイメージング： カーボンナノチューブのAFM観察 303kbapplication note
ユーザーレポート- The Sky's the Limit- Analyzing Extraterrestrial Material
Optical interconnects do not exhibit such problems. Moreover, optical interconnects have a much higher information carrying capacity because of their higher operating frequency.
215kbapplication note
共焦点ラマン:生体細胞のイメージング
In order to investigate these surface plasmon-polaritons (SPPs), the group of Prof. Brongersma uses the WITec scanning nearfield optical microscope alpha300 S. For experiments on plasmonic waveguides
372kbapplication note
食品の分析と共焦点ラマン
Here, a focused ion beam (FIB) was used to define a series of parallel grooves, which serve as a Bragg grating to reflect SPP waves. Fig. 1b shows a PSTM image of an SPP wave excited with a 780 nm wavelength laser and directed toward the Bragg grating.
280kbapplication note
高分子混合物の共焦点ラマンとAFM分析
Fig. 2a shows an optical micrograph of a typical device consisting of a large Au area from which SPPs can be launched onto metal stripes of varying width. A scanning electron microscopy (SEM) image of a 250 nm wide stripe is shown as an inset. The red arrow shows schematically how light is launched from a focused laser spot into a 1 μm wide stripe.
607kbapplication note
シリコン中の応力分布とラマンイメージング
Figs. 2b, 2c, and 2d show PSTM images of SPPs excited at 780 nm and propagating along 3.0 μm, 1.5 μm, and 0.5 μm wide Au stripes, respectively. The 3.0 μm wide stripe can be used to propagate signals over several tens of microns.
266kbapplication note
エマルジョンのラマンイメージング
The DNA was solved in liquid. One drop was deported on a cover slip. An electric field was then applied.The DNA moved towards the boundary of the drop. The sample was fluorescence marked with ethidium bromide, showing absorption at 482 nm and emission at 616 nm. On the left side is a confocal measurement at a scan range of 80 μm x 80 μm with a 100 x air objective. The dark region in the corner is part of the cover slip. The sample was excited with an argon ion laser ( = 488 nm) at a power of about 5nW, as measured in the far-field of the tip and detected above 590 nm. The image on the right shows a measurement in transmission on the same sample. Scan range: 30 μm x 30 μm. Visible are not single DNA molecules but whole strands of several molecules.
295kbapplication note
製薬とラマンイメージング
In the pharmaceutical industry, it is important to know as much as possible about the structure and distribution of the active components within surface coatings of medical devices or a variety of other forms. Confocal Raman Microscopy provides the ability to non-invasively map chemical properties of such samples at the highest resolution and to aquire depth profiles
319kbapplication note
PS-PEP-PMMAのラマンイメージング
The CRM200 combines a confocal microscope of extremely high optical throughput and resolution. With this instrument, it is not only possible to obtain Raman spectra from extremely small sample volumes (down to 0.02 μm ), but also to collect high resolution Raman images at maximum speed
244kbapplication note
ジピコりン酸コートされた銀ナノ粒子のSERS
Raman Spectroscopy is a powerful technique used to investigate the chemical states of the bonds in carbon materials. Surface enhanced Raman spectroscopy (SERS), which enables the collection of Raman signals from even a single molecule, makes the technique more useful for analysis of molecules deposited onto metal surfaces.
190kbapplication note
ユーザーレポート - Bringing Solutions to the Surface
Polymers and drugs are coated onto medical devices in order to deliver pharmaceutical agents in a controlled manner from a device to a targeted area of the human body, for example, preventing restenosis in heart stent applications.
853kbapplication note
カーボンナノチューブ- 共焦点顕微ラマンとAFMによる研究:Reprint from Imaging & Microscopy (June 06).
A thorough knowledge of structural and chemical properties is essential for the fields of nanotechnology and materials science, leading to a growing demand for characterisation methods for heterogeneous systems on the nanometer scale. However, certain properties are difficult to study with conventional characterisation techniques due to either limited resolution or the inability to chemically differentiate materials without inflicting damage or using invasive techniques such as staining. Confocal Raman Microscopy (CRM) can effectively overcome these fundamental obstacles.
999kbapplication note
染色によらない化学組成イメージング:Reprint from Imaging & Microscopy (Nov. 05).
In the Life Sciences and Bio-medical Research, the localisation of chemical compounds within cells or tissues is one of the most important and difficult tasks. The development of novel pharmaceutical forms such as drug delivery coatings or capsules also requires as much information as possible about the chemical and structural composition of the new devices
317kbapplication note
共焦点ラマン・AFMによる非破壊、高解像度観察:Microscopy Today (June 05).
Materials research, biomedical research, and semiconductor manufacturing can all benefit from nondestructive, high-resolution methods of analysis. As most materials are heterogeneous, it is important to not only acquire high resolution topographic information, but also to identify the chemical composition of samples. A combination of high resolution microscopy with chemically sensitive spectroscopy combined in one instrument allows the detailed characterization of samples with different analytical techniques.
572kbapplication note
不均一相のイメージングと化学組成分析:Imaging & Microscopy (June 05).
A thorough knowledge of structural and chemical properties is essential for the fields of nanotechnology and materials science, leading to a growing demand for characterization methods for heterogeneous systems on the nanometer scale.
250kbapplication note
Sweeping the Skies: 宇宙塵と太陽系の起源:Reprint from Imaging&Microscopy (Nov. 04)
NASA’s Stardust mission will soon return cometary material to Earth. Analysis of this material will provide information of the evolution of our Solar System and may provide clues to the origin of life. Advanced analytical tools are being tested to prepare for the analysis of this precious material.
321kbapplication note
Combine & Conquer:Reprint from the OE Magazine (Nov. '03).
Materials research, biomedical research, semiconductor manufacturing, and medical imaging can all benefit from nondestructive, high-resolution analysis methods.
189kbapplication note
350nm径のラテックス球のラマンイメージング
344kbapplication note
シリコンの四次のラマンバンド
To demonstrate the potential and sensitivity of the WITec Confocal Raman Microscope CRM 200 a Raman spectrum of silicon was acquired using a frequency doubled Nd:Yag laser for excitation with wavelength of 532 nm.
109kbapplication note
半結晶質ポリプロピレンのラマンイメージング
Raman Spectral Imaging of semicrystalline polypropylene film with the Confocal Raman Microscope CRM 200.
135kbapplication note