01案例 01|低温真空共聚焦拉曼
| 需求 | 样品在 4K–500K 变温、10⁻⁵ Pa 真空下测拉曼,要能切换偏振,观察结构相变过程中的模式软化。 |
|---|---|
| 难点 | 真空腔内不能有出气材料;冷台窗口与高 NA 物镜工作距离冲突;相变附近峰位移动只有几个 cm⁻¹,需要高分辨率与高重复性。 |
| 配置 | Kymera 193i(f/3.6,兼顾通量与分辨率)+ iDus 416(−100℃ TE 制冷,暗电流低)+ 长工作距离物镜(透过腔体窗口)+ GoGo Instruments 冷热台 + 半波片/检偏器。 |
| 理由 | 相变过程信号弱、积分时间长,探测器暗电流是主要噪声源,所以选深制冷 CCD 而不是 sCMOS;偏振测量需要激发与收集两侧都可控,所以加半波片而非固定偏振。 |
02案例 02|TIR 暗场单颗粒可视化
| 需求 | 无标记条件下检出 50nm 级金属/聚合物颗粒与 80nm 级生物囊泡,在现有 Nikon Ti2-U + 100×/1.40 油镜上改造。 |
|---|---|
| 难点 | 散射截面随粒径六次方衰减,50nm 颗粒的信号比 100nm 弱 64 倍;照明必须严格全内反射,否则体散射淹没表面信号。 |
| 配置 | 高数值孔径暗场聚光镜 + 环形挡光板 + 高功率 LED/激光照明 + iXon Ultra 888 EMCCD(单光子级)+ 带通滤光片组。 |
| 理由 | 暗场靠散射成像,信号光子数极低且需要短曝光冻结布朗运动,EMCCD 的 <1 e⁻ 读出噪声是硬门槛;普通 sCMOS 在短曝光下读噪主导,小颗粒直接淹没。 |
03案例 03|PL / FLIM 时间分辨
| 需求 | 测半导体薄膜的载流子寿命与二维材料激子发光,寿命从几十 ps 到几 µs,需要同时拿到光谱与寿命。 |
|---|---|
| 难点 | 寿命跨三个数量级,单一测量模式覆盖不了;ps 级需要门控或 TCSPC,µs 级需要长积分低噪声。 |
| 配置 | Shamrock 500i 双出口:一口接 iStar ICCD(2ns 门宽做短寿命),一口接 iDus 416(长积分做稳态与长寿命);皮秒脉冲光源 + 延迟发生器。 |
| 理由 | 双出口避免换机,同一光路切换探测器;ICCD 的门宽决定时间分辨率下限,CCD 的暗电流决定长寿命上限,两者互补。 |
04案例 04|XRD 外延层表征
| 需求 | InGaAsP/InP 多量子阱外延层:测厚度、组分、应变,判断是否弛豫。 |
|---|---|
| 难点 | 四元系材料组分与晶格常数耦合,单靠一个峰位解不开;外延层厚度 100nm 量级,厚度条纹周期很密。 |
| 配置 | KXD-HR100 高分辨 XRD(四晶单色器)+ 摇摆曲线 + 倒易空间映射(RSM)+ 低角反射率(XRR)测厚。 |
| 理由 | 摇摆曲线看组分与应变,RSM 区分弛豫与应变,XRR 独立测厚——三个测量互相校验,单做一个会给出错误结论。 |
05案例 05|晶圆级 PL mapping
| 需求 | 2–4 英寸晶圆上逐点测 PL 峰位与强度,出均匀性云图,定位缺陷区。 |
|---|---|
| 难点 | 大行程样品台与光谱采集要同步,否则点与点之间对不上;InGaAsP 发光在 1.2–1.6µm,需要 InGaAs 探测器。 |
| 配置 | 电动 XY 台(行程覆盖整片)+ 自动对焦 + 532nm 激发 + Kymera 328i + iDus InGaAs(900–1700nm)+ mapping 软件。 |
| 理由 | InGaAs 线阵在 1.7µm 处仍有响应,硅 CCD 完全无响应;自动对焦保证整片离焦量一致,否则强度起伏会被误判为工艺缺陷。 |
06案例 06|光镊与拉曼联用
| 需求 | 捕获单个微球或细胞,同时测其拉曼光谱,研究力学刺激下的生化响应。 |
|---|---|
| 难点 | 捕获光与激发光共聚焦但要分离;光阱刚度要求高 NA,而拉曼收集效率也依赖同一物镜。 |
| 配置 | ST-OT2 双光阱(1064nm 捕获)+ 785nm 拉曼激发 + 二向色镜分离 + Kymera 193i + iDus 416。 |
| 理由 | 1064nm 捕获光远离拉曼指纹区,不会激发出荧光背景;双阱可做对照实验,一个捕获一个测。 |
以上配置均可拆分采购。已有显微镜或光谱仪的客户,我们只补缺的那一段。
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