The DXR Raman Microscope for High-Performance Raman Microscopy

Význam tématu

Disperzní Ramanova mikroskopie nabízí vynikající prostorové rozlišení typicky až 1 µm při využití 532nm laseru, 100× objektivu a 25µm pinhole. Díky konfokálnímu uspořádání je možná přesná hloubková profilace do 2 µm, což umožňuje detailní analýzu mikroskopických defektů a vrstev v materiálech bez náročné přípravy vzorku.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem dokumentu je prokázat výkon Ramanova mikroskopu DXR Thermo Fisher Scientific v oblasti prostorového rozlišení v osách X, Y a Z a ukázat příklady jeho praktického využití při mapování polystyrenových kuliček a profilaci polymerního laminátu.

Použitá metodika a instrumentace

Pro měření je využíván DXR Raman Microscope vybavený optikou Olympus a motorizovanou třísouřadnicovou stolicí řízenou softwarem OMNIC Atlμs. Excitační vlnové délky 532 nm a 780 nm a 25µm pinhole ve spektrografu byly použity pro:

• Test „knife edge“ na křemíku (10 µm čára, krok 0,2 µm)
• Hloubkový test na germaniu (penetrace Ramanova skatteru, krok 0,2 µm)
• Mapování 1 µm polystyrenových kuliček na křemenné podložce
• Hloubkovou profilaci polymerního laminátu do 300 µm

Hlavní výsledky a diskuse

Test na křemíku prokázal FWHM 0,47 µm v rovině XY. Hloubkový profil germania vykázal FWHM 1,73 µm ve svislé ose. U polystyrenových kuliček byla dosažena šířka 0,98 µm. Hloubková profilace laminátu odhalila tři až čtyři vrstvy s tloušťkami přibližně 28 µm a 179 µm. Korelační analýza spekter potvrdila materiální složení jako ethylen/ethylakrylátový kopolymer a poly(ethylene terephthalate).

Přínosy a praktické využití metody

Díky vysoké prostorové i hloubkové citlivosti umožňuje metoda bezznačné měření mikronových prvků a vrstev v průmyslových komponentech, polymerních filmech i kvalitních papírech. Minimální příprava vzorku zrychluje QA/QC procesy a výzkumné aplikace.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření spektrálních knihoven podpořených strojovým učením, vyšší míra automatizace mapovacích úloh, nástup přenosných Ramanových mikroskopů a integrace s dalšími zobrazovacími technikami pro komplexní charakterizaci materiálů.

Závěr

DXR Raman Microscope poskytuje vynikající prostorové rozlišení ve třech dimenzích. Patentovaný systém sladění paprsků a pokročilý software OMNIC Atlμs zajišťují precizní analýzu mikroskopických vzorků s minimální náročností na přípravu.

Reference

US Patent 6,661,509 B2 Method and Apparatus for Alignment of Multiple Beam Paths in Spectroscopy, Francis J. Deck a Richard C. Wieboldt