Подробное описание LabRAM

Серия Рамановских спектрометров LabRAM производства Horiba Scientific (Jobin-Yvon) – это мощнейшие системы аналитического класса, оснащенные конфокальным оптическим микроскопом.

Основной моделью серии является лабораторный Рамановский (КР) спектрометр LabRAM HR, оснащенный монохроматором с фокусным расстоянием 800 мм. Инструмент обладает высочайшим разрешением (около 0.35 см-1/пиксель для области 500-600 нм), в 3-4 раза превышающем данный показатель для аналогичных спектрометров КР данного класса.

Рамановские (КР) спектрометры LabRAM способены решать огромный спектр задач по изучению химического состава, структуры, физических характеристик как неорганических, так и органических твердых материалов и жидкостей.

Отличительные черты LabRAM HR

Рамановский спектрометр LabRAM HR представляет собой гибкую, настраиваемую под задачи пользователя систему с широким кругом возможностей и выдающимися техническими характеристиками.

Уникальный ахроматический спектрограф Черни-Тернера с фокальным расстоянием F = 800 мм позволяет работать при соблюдении высочайшего оптического разрешения порядка 0.35 см-1/пкс (546 нм, 1800 штр./мм).

Конфокальный микроскоп с изменяемой апертурой дает возможность проводить Рамановское двумерное (2D) картографирование, а также сканирование вглубь образца (3D-картографирование). Более того, он выполняет все функции современного оптического микроскопа.

LabRAM HR может быть оснащен четырьмя лазерными источниками излучения и двумя детекторами, что позволяет спектрометру получать Рамановские спектры с диапазоне от УФ до ближнего ИК, а также с легкостью регистрировать спектры фотолюминесценции.

Спектрометр идеально подходит для исследования полиморфизма, кристаллографических дефектов и напряжений в полупроводниковых материалах, изучения химического состава и структуры композитных и наноматериалов, веществ с водородными и прочими слабыми химическими связями – то есть, во всех тех случаях, где правильность измерения напрямую связана с точностью определения положения максимума определенной линии и/или ее ширины.

Конфокальный микроскоп LabRAM HR

Микроскоп LabRAM HR обладает т.н. истинной конфокальностью: диафрагма микроскопа пропускает изображение исключительно и точно из той области, куда направлен луч лазерного источника. Благодаря этому, латеральное (т.е. в плоскости) разрешение LabRAM HR составляет величину всего ~ 1 мкм.

Более того, конфокальная диафрагма действует как пространственный фильтр, позволяющий регистрировать изображение только из фокальной плоскости. В результате, конфокальный микроскоп LabRAM HR позволяет получать спектры с различной глубины образца, то есть проводить его трехмерное картографирование. Разрешение при сканировании вглубь составляет ~ 2-3 мкм.

Лазерные источники излучения

До 4-х автоматически переключаемых лазеров от ИК до УФ/Вид диапазона. Широкий выбор Ar+, твердотельных и диодных лазеров в дополнение к стандартному HeNe (633 нм).

Спектрограф LabRAM HR

Большое фокальное расстояние F = 800 мм для максимального спектрального разрешения. До 4-х автоматически переключаемых дифракционных решеток: 600, 1800, 2400 и 3600 штр./мм. Разъем для подключения оптоволоконного зонда или сопряжения с иными оптическими системами. Двухлучевая схема для одновременной регистрации излучения 2-мя детекторами.

УФ/Вид и ИК детекторы

LabRAM HR может регистрировать излучение либо одним, либо одновременно 2-мя детекторами. Для записи Рамановских спектров, как правило, применяют специализированные, Пельтье или N2 охлаждаемые CCD-детекторы (ПЗС-линейки) с оптимумом эффективности в УФ, видимой или ближней ИК области - в зависимости от диапазона работы выбранных лазерных источников излучения.

Для одновременной регистрации спектров фотолюминесценции доступны InGaAs детекторы с пределом 1600 нм. С применением специальных iCCD и одноканальных ИК-детекторов с возможностью регистрации с разрешением по времени спектрометр становится универсальным инструментом для изучения как Рамановского, так и флуоресцентного излучения.

Сопряжение LabRAM с иными инструментальными методами

Рамановский спектрометр LabRAM может соединяться в единую систему с рядом иных инструментов физико-химического анализа. Объединение с атомным силовым микроскопом (Раман/АСМ) позволяет проводить TERS эксперименты.

Комплекс со сканирующим электронным микроскопом (Раман/СЭМ) позволяет изучать как спектры КР, так и катодолюминесценции. LabRAM может дооснащаться до полноценнного спектрофлуориметра, регистрирующего спектры и измеряющего время жизни флуоресценции. Наконец, в конфигурации LabRAM IR2 спектрометр позволяет регистрировать спектры КР и ИК в одной точке.