Confotec® CARS
Описание
Спецификация
Теория CARS спектроскопии

Общие характеристики системы

Пространственное XYZ разрешение CARS сигналов
(объектив 60x NA-1.2, водо-иммерсионный):
< 0.7 μм
Пространственное разрешение Рамановских сигналов
(длина волны лазера 633 нм; объектив 60x NA-1.2, водо-иммерсионный):
XY: < 300 нм
Z: < 700 нм
Спектральный диапазон регистрации:CARS сигналов:
985 – 5000 см-1
Рамановских сигналов:
75 – 6000 см-1
Спектральное разрешение:CARS сигналов: 7-8 см-1
Рамановских сигналов:
0.25 см-1
(дифракционная решетка 75 штр/мм Эшелле)
0.6 см-1 
(решетка 1800 штр/мм)
Диапазон скоростного сканирования
(с объективом 60х):
XY: 225 х 225 μм
Z: 80 μм
Управление:полная автоматизация
  • Пространственное XYZ разрешение CARS сигналов (объектив 60x NA-1.2, водоиммерсионный): < 0.7 μм.

  • Пространственное разрешение Рамановских сигналов (длина волны лазера 633 нм; объектив 60x NA-1.2, водоиммерсионный): XY: < 300 нм, Z: < 700 нм.

  • Спектральный диапазон регистрации: CARS сигналов: 985 – 5000 см-1; Рамановских сигналов: 75 – 6000 см-1.

  • Спектральное разрешение: CARS сигналов: 7-8 см-1; Рамановских сигналов: 0.25 см-1 (решетка 75 штр/мм Эшелле) и 0.6 см-1 (решетка 1800 штр/мм).

  • Диапазон скоростного сканирования (с объективом 60х): XY: 225 х 225 μм; Z: 80 μм.

  • Управление: полная автоматизация.

Оптический микроскоп

Тип и модель:инвертированный Nikon Ti-U
Стол:моторизованный
  • диапазон перемещения
  • точность (1 мм перемещения)
  • XY воспроизводимость
  • min шаг перемещения стола
  • 114 х 75 мм
  • 0.06 μм
  • ± 1 μм
  • 0.02 μм
Микрообъективы:60х NA-1.2 водо-иммерсионный
20x NA-0.45
Z-сканер:пьезосканер
  • диапазон перемещения объектива
  • минимальный шаг
  • воспроизводимость
  • 80 μм
  • 50 нм
  • < 6 нм
Осветитель для работы в отраженном свете:галогеновая лампа 100 Вт
Осветитель для работы в проходящем свете:светодиодный
Ввод лазерного излучения:
Оптико-механический узел N-unit для сопряжения с микроскопом включает 3-х позиционный переключатель зеркал, позволяющий направлять возбуждающее излучение через микрообъектив на образец и собирать генерируемое образцом излучение, минуя штатные оптические элементы микроскопа. 3-х позиционный переключатель зеркал выполнен в виде трёхпозиционной автоматизированной турели, в которую установлены три зеркала 23, 24 и 25, каждое из которых оптимизировано для длины волны используемого лазера возбуждения.
Видеокамера высокого разрешения:цифровая цветная ПЗС-камера
  • сенсор цифровой видеокамеры
  • АЦП
  • 1/2″, 2048 x 1536 пикселей
  • 10 бит, скорость 12 кадров/сек
  • Тип и модель: инвертированный Nikon Ti-U.
  • Стол моторизованный: диапазон перемещения 114 х 75 мм, точность (на 1 мм перемещения) 0.06 μм, XY воспроизводимость ± 1 μм, минимальный шаг 0.02 μм.
  • Микрообъективы: 60х NA-1.2 водо-иммерсионный и 20x NA-0.45.

  • Z-сканер = пьезосканер: диапазон перемещения объектива 80 μм, минимальный шаг 50 нм, воспроизводимость < 6 нм. [/fusion_li_item][fusion_li_item icon=""]Осветитель для работы в отраженном свете: галогеновая лампа 100 Вт.

  • Осветитель для работы в проходящем свете: светодиодный.
  • Ввод лазерного излучения: оптико-механический узел N-unit для сопряжения с микроскопом включает 3-х позиционный переключатель зеркал, позволяющий направлять возбуждающее излучение через микрообъектив на образец и собирать генерируемое образцом излучение, минуя штатные оптические элементы микроскопа. 3-х позиционный переключатель зеркал выполнен в виде трёхпозиционной автоматизированной турели, в которую установлены три зеркала 23, 24 и 25, каждое из которых оптимизировано для длины волны используемого лазера возбуждения.
  • Цифровая видеокамера высокого разрешения = цифровая цветная ПЗС-камера: сенсор = 1/2″, 2048 x 1536 пикселей; АЦП = 10 бит, скорость 12 кадров/сек.

Лазер для возбуждения CARS сигналов

Моноблочная Оптическая Параметрическая Система в составе:
Пикосекундный твердотельный Nd:YVO4 лазер
Длина волны излучения:1064 нм
Длительность импульса:6.5 пс
Выходная мощность:6 Вт
Частота повторения импульсов:85 МГц
Модовый состав:TEM00
Качество пучка (М2):< 1.5
Диаметр пучка:2 мм
Перестраиваемый SOPO (Synchronously pumped Optical Parametrical Oscillator)
Диапазон длин волн:690 — 990 нм
Выходная мощность:> 400 мВт (800 нм)
Длительность импульса:5 — 6 пс
Частота повторения импульсов:85 МГц
Поляризация:горизонтальная
Модовый состав:TEM00
Качество пучка (М2):< 1.2
Диаметр пучка:2 мм
Встроенная оптическая линия задержки

Моноблочная Оптическая Параметрическая Система в составе:

  • Пикосекундный твердотельный Nd:YVO4 лазер: длина волны излучения 1064 нм; длительность импульса 6.5 пс; выходная мощность 6 Вт; частота повторения импульсов 85 МГц; модовый состав TEM00; качество пучка (М2) < 1.5; диаметр пучка 2 мм.

  • Перестраиваемый SOPO (Synchronously pumped Optical Parametrical Oscillator) диапазон длин волн 690 — 990 нм; выходная мощность > 400 мВт (800 нм); длительность импульса 5 — 6 пс; частота повторения импульсов 85 МГц; поляризация горизонтальная; модовый состав TEM00; качество пучка (М2) < 1.2; диаметр пучка 2 мм.

  • Встроенная оптическая линия задержки.

Лазер для Рамановской спектроскопии

Тип лазера:непрерывный HeNe
Длина волны излучения:632.8 нм
Средняя мощность:> 10 мВт
Поляризация:линейная
Диаметр пучка:0.65 мм
Расходимость пучка:< 1.24 мрад
  • Тип лазера: непрерывный HeNe

  • Длина волны излучения: 632.8 нм
  • Средняя мощность: > 10 мВт
  • Поляризация: линейная
  • Диаметр пучка: 0.65 мм
  • Расходимость пучка: < 1.24 мрад

Модуль формирования и совмещения лазерных пучков

Лазерные затворы:3 (Nd:YVO4 лазер, SOPO и HeNe лазер)
Поляризатор:2 (Nd:YVO4 лазер и SOPO)
Фазовая пластинка λ/2:2 (Nd:YVO4 лазер и HeNe лазер)
Вариотелескоп:3 (Nd:YVO4 лазер, SOPO и HeNe лазер)
  • Лазерные затворы: 3 (Nd:YVO4 лазер, SOPO и HeNe лазер).
  • Поляризатор: 2 (Nd:YVO4 лазер и SOPO).
  • Фазовая пластинка λ/2: 2 (Nd:YVO4 лазер и HeNe лазер).
  • Вариотелескоп: 3 (Nd:YVO4 лазер, SOPO и HeNe лазер).

Оптический модуль

Оптика, оптимизированная для спектрального диапазона:400 — 1100 нм
Анализатор:призма Глан-Тэйлора
Ослабитель лазерного излучения:нейтральный фильтр переменной плотности 0 — 3D
Позиционер предпинхольного объектива:трехкоординатный (X, Y, Z)
Позиционер CARS, Рамановских и флуоресцентных фильтров:пятипозиционный
Позиционер дихроичных фильтров:шестипозиционный
  • Оптика, оптимизированная для спектрального диапазона: 400 — 1100 нм.
  • Анализатор: призма Глан-Тэйлора.
  • Ослабитель лазерного излучения: нейтральный фильтр переменной плотности 0 — 3D.
  • Позиционер предпинхольного объектива: трехкоординатный (X, Y, Z).
  • Позиционер CARS, Рамановских и флуоресцентных фильтров: пятипозиционный.
  • Позиционер дихроичных фильтров: шестипозиционный.

Монохроматор-спектрограф изображения MS 5004i

Фокусное расстояние:520 мм
Относительное отверстие (по входу):9.8
Увеличение горизонтальное:1.0
Увеличение вертикальное:1.0
Вертикальное пространственное разрешение:< 20 μм
Размер плоского поля:28 х 5 мм
Рассеянный свет
(на расстоянии 20 нм от линии лазера 633 нм):
1 х 10-5
Узел дифракционных решеток:автоматизированная турель на 4 решетки
Спектральное разрешение
(длина волны 633 нм, CCD pixel 12×12 μм):
0.01 нм (решётка 75 штр/мм Эшелле)
0.025 нм (решётка 1800 штр/мм)
Спектральная щель входная:автоматизированный конфокальный пинхол,
плавно регулируемый от 0 до 1.5 мм
Спектральная щель выходная:автоматизированная,
плавно регулируемая от 0 до 2 мм
Порты:1 входной, 2 выходных
Детектор (Раман, E-CARS, скоростные измерения):Hamamatsu Photosensor module H7844
с Пельтье — охлаждением
  • Фокусное расстояние: 520 мм.
  • Относительное отверстие (по входу): 9.8.
  • Увеличение горизонтальное: 1.0.
  • Увеличение вертикальное: 1.0.
  • Вертикальное пространственное разрешение: < 20 μм.
  • Размер плоского поля: 28 х 5 мм.
  • Рассеянный свет (на расстоянии 20 нм от линии лазера 633 нм): 1 х 10-5.
  • Узел дифракционных решеток: автоматизированная турель на 4 решетки.
  • Спектральное разрешение (длина волны 633 нм, CCD pixel 12×12 μм): 0.01 нм (решётка 75 штр/мм Эшелле), 0.025 нм (решётка 1800 штр/мм).
  • Спектральная щель входная: автоматизированный конфокальный пинхол, плавно регулируемый от 0 до 1.5 мм.
  • Спектральная щель выходная: автоматизированная, плавно регулируемая от 0 до 2 мм.
  • Порты: 1 входной, 2 выходных.
  • Детектор (Раман, E-CARS, скоростные измерения): Hamamatsu Photosensor module H7844 с Пельтье-охлаждением.

Монохроматор для флуоресцентных измерений

(интегрирован в MS 5004i)

Фокусное расстояние:100 мм
Входная щель:конфокальный пинхол MS 5004i
Выходная щель:фиксированная, ширина 4.2 мм
Дифракционная решетка:600 штр/мм
Спектральный диапазон:400 — 920 нм
Обратная линейная дисперсия:13 нм/мм
Детектор:Hamamatsu Photosensor module H7844 с Пельтье-охлаждением
  • Фокусное расстояние: 100 мм.
  • Входная щель: конфокальный пинхол MS 5004i.
  • Выходная щель: фиксированная, ширина 4.2 мм.
  • Дифракционная решетка: 600 штр/мм.
  • Спектральный диапазон: 400 — 920 нм.
  • Обратная линейная дисперсия: 13 нм/мм.
  • Детектор: Hamamatsu Photosensor module H7844 с Пельтье-охлаждением.

Спектральная камера (Раман, E-CARS)

Тип:цифровая ПЗС камера
Фотоприемник:back-thinned ПЗС матрица
2048 х 122 пикселей
Размер фоточувствительного элемента:12 х 12 мкм
Размер фоточувствительного поля:24.576 х 1.464 мм (длина х высота)
Область спектральной чувствительности:от 200 до 1100 нм
Охлаждение с температурной стабилизацией:двухступенчатое Пельтье-охлаждение до –45 °С
Разрядность аналого-цифрового преобразователя (АЦП) камеры:16 бит
Чувствительность:1 фотон на 1 отсчет АЦП
(на длине 650 нм)
Динамический диапазон:не менее 10 000
  • Тип: цифровая ПЗС камера.

  • Фотоприемник: back-thinned ПЗС матрица, 2048 х 122 пикселей.

  • Размер фоточувствительного элемента: 12 x 12 мкм.

  • Размер фоточувствительного поля: 24.576 x 1.464 мм (длина x высота).

  • Область спектральной чувствительности: от 200 до 1100 нм.

  • Охлаждение с температурной стабилизацией: двухступенчатое Пельтье-охлаждение до –45 °С.

  • Разрядность аналого-цифрового преобразователя (АЦП) камеры: 16 бит.
  • Чувствительность: 1 фотон на 1 отсчет АЦП (на длине 650 нм).
  • Динамический диапазон: не менее 10 000.

Модуль скоростного сканирования X, Y

Сканеры:гальванометрические сканеры зеркал (X, Y)
Режимы сканирования:растровый скоростной и старт-стопный
Точность позиционирования:< 30 нм
Сканируемая площадь:225 μм х 225 μм (с объективом 60Х)
Скорость сканирования скоростного режима:4 сек/кадр 1000 х 1000 точек
  • Сканеры: гальванометрические сканеры зеркал (X, Y).
  • Режимы сканирования: растровый скоростной и старт-стопный.
  • Точность позиционирования: < 30 нм.

  • Сканируемая площадь: 225 μм х 225 μм (с объективом 60Х).
  • Скорость сканирования скоростного режима: 4 сек/кадр 1000 х 1000 точек.

Модуль конфокального лазерного микроскопа (Reflected)

Позиционер предпинхольного объектива:автоматизированный трёхкоординатный (X, Y, Z)
Конфокальный пинхол:автоматизированный конфокальный пинхол,
плавно регулируемый от 0 до 1.5 мм
Детектор:Hamamatsu Photosensor module H6780-01
  • Позиционер предпинхольного объектива: автоматизированный трёхкоординатный (X, Y, Z).
  • Конфокальный пинхол: автоматизированный конфокальный пинхол, плавно регулируемый от 0 до 1.5 мм.
  • Детектор: Hamamatsu Photosensor module H6780-01.

Модуль регистрации F-CARS и прошедшего излучения

Анализатор:призма Глан-Тэйлора
Позиционер F-CARS фильтров:четырехпозиционный
Детектор для регистрации F-CARS:Hamamatsu Photosensor module H7844 с Пельтье-охлаждением
Детектор для регистрации прошедшего излучения:Hamamatsu Photosensor module H6780-01
  • Анализатор: призма Глан-Тэйлора.
  • Позиционер F-CARS фильтров: четырехпозиционный.
  • Детектор для регистрации F-CARS: Hamamatsu Photosensor module H7844 с Пельтье-охлаждением.
  • Детектор для регистрации прошедшего излучения: Hamamatsu Photosensor module H6780-01.

Модуль управления и обработки сигнала

Количество каналов регистрации:5
Количество одновременно регистрируемых каналов:до 5
Интерфейс связи с компьютером:Ethernet 100 Base-T по протоколу TCP/IP
  • Количество каналов регистрации: 5.
  • Количество одновременно регистрируемых каналов: до 5.
  • Интерфейс связи с компьютером: Ethernet 100 Base-T по протоколу TCP/IP.