激光共聚焦显微镜

型号 : SPCM-1000

SPCM-1000集合多项尖端光学技术,以非破坏性光学检测方式,测量微区载流子寿命及荧光影像。 采用正立高解析显微镜系统、高数值孔镜物镜,与高品质TEM00激光器,可获得<1 um的微区光斑, 利用扫描振镜与飞瓦侦测能力等级的光电倍增管与单光子计数技术,较传统XY位移台影像扫瞄速度 1000倍。高速扫描成像大幅降低材料光致衰退高达1000,是钙钛矿电池与材料研究的最佳工具。






项目 规格
主机 a. 光学荧光波长探测范围:400 nm-900 nm(可依需求调整直1700 nm
b. 扫描核心:XY 轴振荡扫描方式
c. 扫描方式:单向/双向
d. 扫描解析度:<4096 x 4096
e. 最高扫描速度:2 fps / sec双向扫描
f. 数据位元:16-bit
g. 扫描放大1-80x
h. 扫描方式:
  • 1D:Line Scan, Time Trace, 单点光谱
  • 2DXY, Line+T
  • 3DXYZ, XYT, XYλ
  • 4D XYZT, XYλZ, XYλT
  • 5DXYZλT
i. 兴取部位设定:点/ 线/ 面
j. 讯号输入: 双通道
k. 镭射电控切换滤片轮:最高支持4组雷射器
l. 双输出切换设计:
  • Photon Counting 侦测器(标配)
  • 光谱仪(选配)
镭射 a. 波长 405 nm +/- 3 nm(可依需求调整)
b. 波长半宽:0.52 nm
c. 最大强度 >20 mW
d. Power Stability<2% RMS< br /> e. 光纤输出:25 µm MM光纤
侦测器 a. Multialkali多堿光阴极侦测器
b. 范围185 nm-900 nm(可以需求调整)
c. 内建光子计数器
d. 最高量子产率:32% @ 450
样品XYZ移动台 a. Olympus BX-43样品台本体
b. XY手把位置:右手
c. XY移动范围:76 mm x 52 mm
d. Z轴可动范围:25 mm
e. Z轴微调:100 um/rev,解析度1 um
显微系统 a. LED 同轴白光光源
b. 标配 20 x50 x物镜
c. 图元:1.3 MP 
d. 感光组件:彩色CMOS
f. 通讯介面:USB
g. 可视范围:850 µm (@ 20 x物镜)
讯号撷取系统 a. 资料撷取系统介面:PCIe
b. 模拟输入通道:8
c. 模拟输入取样率:<500 kS/s
d. 类比通道解析度:16-bit
e. 模拟输出通道:2
f. 模拟输出取样率:<900 kS/s
g. 模拟通入解析度:16-bit
h. 数位通道:24
i. 计数器:4
j. 计数器解析度:32-bit
k. Internal Base Clock100 MHz
电脑 a. 正版windows 7 pro作业系统
b. 工业级计算器
c. LCD荧幕

 S P C M - 1000  特 色

● 完整激光扫描共聚焦正立显微镜(CLSM
● 非破坏性超解析PL(荧光)扫描影像 
● 超高侦测灵敏度:光电倍增与单光子计数技术,可采集飞瓦(Femto-Watt)  等级的发光 
● 扫描振镜技术:较传统XY位移台影像扫瞄速度快1000倍 
● 降低样品破坏:激光停等在样品的时间缩短1000倍,大幅减低对样品光致衰退 
● 最高可扫描4096 x 4096像素图元 
● 快速载流子寿命影像(FLIM)扫描:30秒内可完成64 x 64像素点(10 um x 10 um)影像扫描 
● 快速PL影像扫描:60秒内可完成1024 x 1024像素点影像扫描成像(1 fps)

全方位的微区成像解决方案:

● FLIM:激光微区扫描荧光寿命成像 
●  Micro-PL Image:激光微区扫描光致发光(荧光)成像 
● Micro-PL光谱:微区光致发光(荧光)光谱采集 
● EL光谱:微区电致发光光谱采集 
● Micro-TRPL:微区间载流子寿命测量(时间相关单光子计数技术) 
● (选配)Micro-Raman:微区间拉曼光谱测量 
● (选配)Micro-Raman Image:微区扫描拉曼成像 
● (选配)共聚焦切片扫描与3D影像重建 
● (选配)低温系统整合(80 K~420 K)

直 观 、 便 捷 的 影 像 扫 描 软 件 控 制

SPCM-1000可由显微镜的光学影像,圈选感兴 趣的区域,直接扫描PL光  影像;得到PL荧光 影像后,可以再针对局部区域细部扫描成像,所有动作,均可在软件画面上圈选、执行扫描、得到影像。右图为软件画面,在汇入已扫描的 PL荧光影像于软件画面右半部,借由ROI工具,圈选欲细部扫描  区域→选择扫描解析度→执行扫描,即可得到软件画面左半部个细扫图像。 

变 温 系 统 【 选 配 】

SPCM-1000系统,可以搭配变温系统,温度范围由-196 K420 K,可测试: 

● 光谱相转变温度测试 

● 变温PL影像 

● 变温载流子寿命 

● 变温载流子寿命影像 


切 片 影 像 与 3 D 影 像 扫 描 【 选 配 】

SPCM-1000优秀的共聚焦性能,可加装自动Z轴控制系统,进行三维的切片影像扫描,并重组成3D 立体影像,其中型号:Auto-Z可达0.1 um的切片精度;型号:Piezo-Z可达10 nm以下的切片精度。


|应用

● 高分辨镭射扫描共聚焦影像
● 钙钛矿太阳能电池结晶表面与形貌的研究
●  钙钛矿太阳能电池成膜的晶粒大小,会决定转换效率的好坏,通过高解析度镭射扫描共焦荧光影像,可以快速的(<5 sec)得到1024 x 1024高解析度的荧光PL空间分布影像,在高分辨的影像协助下,我们可以从影像上看出平均晶粒大小、晶粒尺寸分布。
●  同时,若同一片样品有区域上的分别,也可以透过兴趣部位的设定,来得到不同区域的影像,可对其形貌特征上有进一步的理解。


▲图一:普通光学成像


▲图二:高解析度荧光共聚焦影像

|应用

● 镭射扫描共焦荧光影像与微观尺度荧光光谱钙钛矿太阳能电池晶粒内部缺陷的研究
● 钙钛矿太阳能电池成膜的晶粒内部的缺陷,会表征在PL强度,使用PFCM-1000除可以快速的扫描荧光空间分布影像外,可以针对各个特征区域,以小于1 um的光斑激发,测量区域的荧光PL光谱,作为区域缺陷研究与工艺改善的指引。

|应用

● 镭射扫描共焦荧光影像+时间分辨光谱应用
● 钙钛矿太阳能电池晶粒内部缺陷的研究
● 钙钛矿太阳能电池成膜的晶粒内部的缺陷,会表征在PL强度外,由时间分辨光谱可里了解其少数载子的复合机制与载子动力学的研究。同时,文献上经常可以看见能源转换效率多半是与时间分辨光谱指出的荧光寿命有很大的关系。与一般的TRPL方法不同的是,通过共聚焦的方法,可以进行微区(1 um)的时间分辨光谱测量,对器件局部的性能进行研究。

|应用

● 荧光寿命空间成像测量
● 对共聚焦样品进行整体的时间分辨测量,我们可以得到样品荧光随时间变化的空间分布,将荧光发光强度与荧光寿命完美的结合起来。在这个样品中,我们可以看见发光强的部位也是荧光寿命较长的部位。这样的成像方式可以协助对于已封装的器件再进行一次总体的量测。

|应用

● 共聚焦3D成像的测量
● 传统的影像显微镜只能得到样品的表面资讯,但是共聚焦显微镜通过对样品Z轴方向无损的切片扫描方式,可以得到样品纵向的平面特征,将这些Z轴平面的图形整合起来,就可以得到整个器件立体的结构分布。从而在非破坏的情况下研究样品3维的特性和内部情况。


▲图一 分层的切片照片


▲图二 器件的三维形貌结构


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