全自動(dòng)化拉曼光譜分析系統(tǒng)Finder 930 

從 2003 年步入拉曼光譜領(lǐng)域至今，卓立漢光的技術(shù)實(shí)力不斷 沉淀，拉曼產(chǎn)品也在推陳出新，公司產(chǎn)品在材料、地質(zhì)、生 物、化學(xué)、醫(yī)藥、食品、刑偵等領(lǐng)域得到應(yīng)用。 經(jīng)過與不同行業(yè)不同客戶的長(zhǎng)期探討，我們推出了全新一代的 Finder 930 拉曼測(cè)量系統(tǒng)，旨在打造一臺(tái)屬于國(guó)人自己的高性 能、高穩(wěn)定性、高性價(jià)比的國(guó)產(chǎn)激光共聚焦拉曼光譜儀。 我們汲取了前幾代產(chǎn)品的成功經(jīng)驗(yàn)，對(duì) Finder 930 的硬件和軟 件上進(jìn)行了全方位升級(jí)：

1.上光路： 全自動(dòng)四路激光器切換，可內(nèi)置三路常用激光器及濾 光片組，預(yù)留第四路 ( 外置 ) 激光器輸入接口。 正置科研級(jí)金相顯微鏡，標(biāo)配落射式明暗場(chǎng)照明，其 他照明方式可升級(jí)。

2.拉曼顯微鏡： 正置科研級(jí)金相顯微鏡，標(biāo)配落射式明暗場(chǎng)照明，其他照明方式可升級(jí)。

3.電動(dòng)樣品臺(tái)：75x50mm 行程高精度電動(dòng)載物臺(tái)，1μm 定位精度。

4.320mm 光譜儀：F/4.2 高通光量影像校正光譜儀，1x10-5 雜散光抑制比。

• 使用了卓立漢光全新一代的影像校正光譜儀，成像質(zhì)量更加優(yōu)異， 波長(zhǎng)重復(fù)性和準(zhǔn)確性更優(yōu)異，讓您的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加可靠。

• 引入了高精度的自動(dòng)化電動(dòng)控制系統(tǒng)，智能控制激光切換、激光功 率、共焦針孔大小，光路自動(dòng)校正使設(shè)備更加智能，操作更加 簡(jiǎn)單，也讓設(shè)備穩(wěn)定性大幅提升，開機(jī)即用，不需要專人維護(hù)。

• 全新架構(gòu)的軟件，兼容熒光Mapping、拉曼Mapping、熒光壽命成像、 高光譜數(shù)據(jù)處理，簡(jiǎn)單易用，讓您的數(shù)據(jù)分析更加方便快捷。 

• 全全自動(dòng)化拉曼光譜分析系統(tǒng)Finder 930 ，是一臺(tái)具有高性能，高可靠性，高智能化 的通用型分析儀器，為您的研究保駕護(hù)航。

全自動(dòng)化拉曼光譜分析系統(tǒng)Finder 930 系統(tǒng)特點(diǎn)

共焦性能優(yōu)異

當(dāng)一個(gè)點(diǎn)光源（通常是激光）通過物鏡聚焦在樣品上，這一點(diǎn)所成的像通過探測(cè) 針孔被探測(cè)器所檢測(cè)，此時(shí)照明針孔和探測(cè)針孔相對(duì)于物鏡焦平面是共軛的，即 為共聚焦。在共聚焦顯微系統(tǒng)中，只有被照明樣品的散射光信號(hào)會(huì)被接受，這就 保證了橫向空間分辨率；而位于光源照明區(qū)域內(nèi)，但不在焦平面上的樣品信號(hào)會(huì) 由于離焦而被探測(cè)針孔（空間濾波器）強(qiáng)烈地衰減，這也就保證了縱向空間分辨率。 因此，當(dāng)我們將樣品沿著激光入射的方向上下移動(dòng)時(shí)，可以將激光聚焦于樣品的 不同層，以實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的剖層分析。共聚焦的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是對(duì)于透明，半透明 樣品，或者有較強(qiáng)熒光和黑體背景的樣品來說，有較好的背景抑制的功能。

如上圖所示，在寬場(chǎng)成像（A）中，離焦光線會(huì)顯著地降低圖像的分辨率和對(duì)比度； 但是在共聚焦成像系統(tǒng)（B）中，利用針孔去除非聚焦光線，可以形成對(duì)比度和 分辨率更優(yōu)質(zhì)的圖像。

系統(tǒng)穩(wěn)定性高

在一個(gè)有眾多光學(xué)元件的光學(xué)系統(tǒng)里面，光學(xué)元件調(diào)節(jié)架的溫漂，光路切換的重復(fù)性等問題，直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性，反映到顯微共聚 焦拉曼光譜系統(tǒng)上直觀的現(xiàn)象就是激光光斑的漂移。而激光光斑的漂移會(huì)帶來諸多問題，直接的影響就是共聚焦性能的降低以及系 統(tǒng)靈敏度的下降，其次光斑漂移會(huì)對(duì)偏振等對(duì)光路準(zhǔn)直性要求極高的實(shí)驗(yàn)帶來影響，因此保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性是設(shè)計(jì)一切光學(xué)系統(tǒng)的首要 問題。

1. 溫度濕度對(duì)穩(wěn)定性的影響 在光學(xué)系統(tǒng)中，光路越長(zhǎng)，反射鏡越多，那么光學(xué)調(diào)整架由于溫 度濕度影響而產(chǎn)生的漂移量就越大，激光光斑的漂移就會(huì)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， 激光光斑漂移就意味著針孔上的光斑像漂移，因此通光量就會(huì)顯 著下降。為了避免信號(hào)強(qiáng)度受到影響，因此只能把針孔變大，進(jìn) 而影響共聚焦性能。為了解決這個(gè)問題，F(xiàn)inder930 采用了激光器 內(nèi)置的設(shè)計(jì)，大程度減小光路長(zhǎng)度，同時(shí)采用受溫度濕度影響形變小的航空鋁材設(shè)計(jì)制作光學(xué)元件調(diào)整架。

2. 光路切換對(duì)穩(wěn)定性的影響 當(dāng)共聚焦拉曼系統(tǒng)為了滿足不同的實(shí)驗(yàn)需求配置多路激光器時(shí)， 就需要進(jìn)行激光器和濾光片的切換，因切換過程對(duì)定位精度和重 復(fù)定位精度都有很高的要求，因此一般采用電動(dòng)切換。Finder 930 在設(shè)計(jì)初期，便巧妙地將多個(gè)波長(zhǎng)的激光器通過二向色鏡進(jìn)行合 束并固化，在更換激光器波長(zhǎng)時(shí)，軟件會(huì)自動(dòng)控制激光器的開關(guān)， 并自動(dòng)切換到相應(yīng)的濾光片。以上的設(shè)計(jì)，保證了系統(tǒng)可以長(zhǎng)期（數(shù) 月）穩(wěn)定工作，而不需要經(jīng)常調(diào)整光路。

全自動(dòng)化拉曼光譜分析系統(tǒng)Finder 930 光譜成像能力優(yōu)越

從前面的原理介紹得知，拉曼光譜是用來表征物質(zhì)化學(xué)成分以及研究分子性質(zhì)如應(yīng)力，極性，及晶體質(zhì)量等屬性的一種工具。 而拉曼 Mapping 或者叫拉曼成像就是將研究的對(duì)象可視化的一種手段。用戶可以直接從 Mapping 圖像上得到如化學(xué)成分的空間 分布，非常直觀。 既然說 Mapping 是顯微圖像的一種，那么 Mapping 就必須有顯微圖像應(yīng)該具備的特點(diǎn)，即就是空間分辨率和成像速度。

1.空間分辨率

空間分辨率分為橫向 (XY 平面 ) 和縱向 (Z 軸 ) 兩個(gè)指標(biāo)， 橫向分辨率主要受物鏡數(shù)值孔徑 (NA)，激光器波長(zhǎng)，共焦針 孔的尺寸以及激光器光斑質(zhì)量的影響，而縱向分辨率也就是 我們講的共聚焦性能，除了上面幾個(gè)因素外，還跟系統(tǒng)的優(yōu) 化設(shè)計(jì)有很大的關(guān)系。經(jīng)過優(yōu)化過后的 Finder930，可以在 100X，0.9NA 物鏡，532nm 激光測(cè)試條件下，達(dá)到橫向空 間分辨率 0.5μm，縱向空間分辨率 1μm@10μm 針孔。而我 們的所有 Mapping 均可以在共聚焦情況下完成，因此保證了 Mapping 結(jié)果的空間分辨率。

2.成像速度

Mapping 成像速度是另外一個(gè)重要的參數(shù)，主要取決于 系統(tǒng)的靈敏度，電動(dòng)臺(tái)的精度以及軟件的處理能力。靈敏度 要夠高，單光譜的采集時(shí)間才可以更短，才能從本質(zhì)上提升 Mapping 速度，而電動(dòng)臺(tái)的高精度主要是防止圖像畸變，軟 件的 Mapping 邏輯是為了提升 Mapping 速度，做到邊走邊 采的同步功能，軟件的實(shí)時(shí)處理能力比如噪聲抑制，背景扣 除等功能，可以從弱信號(hào)、復(fù)雜信號(hào)當(dāng)中把拉曼光譜提取出 來實(shí)時(shí)顯示。 2.1. 系統(tǒng)靈敏度 : 鍍銀反射鏡，可升級(jí)寬譜介質(zhì)膜 ; 光譜 儀可做鍍銀升級(jí) ;F/4.2 通光口徑 ;CCD 采用深制冷，背照式 深耗盡芯片，峰值量子效率 >90%;1.48MHz 讀出速度，可實(shí) 現(xiàn)一秒鐘 100 張以上光譜采集速度。 2.2. Mapping 采集圖像時(shí)，電動(dòng)位移臺(tái)先從原點(diǎn)移動(dòng)至 采集目標(biāo)區(qū)域零點(diǎn)，然后依照程序設(shè)計(jì)進(jìn)行逐點(diǎn)逐行掃描， 掃描結(jié)束后，電動(dòng)位移臺(tái)回到掃描區(qū)域的中心點(diǎn)。此時(shí)可以 對(duì)采集到光譜進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到理想的拉曼Mapping圖像。

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