掃描近場光學(xué)顯微分光計 NFS series


▼概要
日本分光株式會社生產(chǎn)可以分光測定的掃描型接近場光學(xué)顯微鏡NFS系列，。 這臺裝置能10-100nm左右的空間分解力進行顯微分光測量。 能在微小的領(lǐng)域觀測光譜強度變化以及波峰變換可更好的對物質(zhì)特性描述。

◆獲得第30回井上春成獎


井上春成金獎

◆特征
?一臺一體化掃描型近接場光學(xué)分光顯微鏡
?數(shù)十～百nm高空間分辨率測量顯微分光。
?使用日本分光制的探頭可準(zhǔn)確使用特定大小的近接場光。
?可同時測量樣品表面微小的凹凸形狀。和原子力顯微鏡（AFM）類似的用法。
? illumination（透過）、collection、 illumination－collection測量方式。



◆近接場光學(xué)顯微分光系統(tǒng)

檢測探頭先端產(chǎn)生的近接場光和樣品表面相互作用產(chǎn)生的散射光
對于微小領(lǐng)域的表征方法有利用電子線的電子顯微鏡形態(tài)觀察、 X線微分析儀，掃描型探頭電鏡表面形狀觀察。 這些分析方法可以得到高空間分辨率的畫像、但是得不到樣品表面的化學(xué)信息。另外，雖然、顯微FT/IR分光、顯微光激發(fā)光分光、顯微拉曼光等可以得到表面化學(xué)信息，但是因為空間分辨率有限度、所得到的信息也停留在微米量級。原因是光的衍射是有限度的不能超過使用波長范圍。
掃描型近場顯微鏡可以超過衍射限度對極微小領(lǐng)域表征。由數(shù)十～百nm開口的光纖探頭導(dǎo)入光、前端附近產(chǎn)生和開口同等大小的近接場光。將樣品靠近近接場光附近、和樣品表面相互作用的結(jié)果可觀測到數(shù)十～百nm?，F(xiàn)有的近接場光學(xué)顯微鏡沒有對樣品的反射、衍射光進行分光后觀測、NFS系列是可分光的掃描型近接場光學(xué)顯微鏡，世界。

◆新開發(fā)的探針制作技術(shù)

探針先端以及除了開口部分外為金屬套、所以可以防止光外漏
NFS系列光纖前端約為數(shù)十～百nm開口的探頭用于近接場光產(chǎn)生或者近接場光集光。日本分光的開口技術(shù)以神奈川科學(xué)技術(shù)（KAST）的研究成果基礎(chǔ)上開發(fā)的、特定尺寸的開口，再現(xiàn)性好。開口的尺寸用電子顯微鏡高度的控制。

◆NFS series種類
主要有以下種類。重點介紹近接場顯微紅外分光系統(tǒng)。
別的型號詳細(xì)請咨詢。
?室溫型／低溫型　近接場光照射裝置（NFS-220/320）
?室溫型／低溫型近接場用掃描裝置（NFS-210/310）
?室溫型／低溫型　近接場蛍光／光激發(fā)光分光裝置（NFS-230/330）
?近接場顯微鏡近紅外分光裝置（NFS-220FT/320FT）
?近接場顯微紅外分光裝置（NFIR-200/250）
?近接場納米碳素管評價裝置（NFS-230C/330C、特殊定制）
?近接場時間分解分光裝置（NFS-230TR/330TR、特殊定制）

◆NFIR-200/250近接場掃描顯微紅外分光裝置

▼近接場顯微紅外分光裝置
紅外分光法代表的振動分光法、不論有機?無機應(yīng)用于各種分析領(lǐng)域。但是，現(xiàn)有的紅外顯微分光系統(tǒng)空間分辨率受光的衍射現(xiàn)象的影響，限度為10μm左右。 近接場分光法、可以超過這個衍射限度、可見光區(qū)域應(yīng)用于從亞微細(xì)米到納米規(guī)模的光分析，紅外區(qū)域由于光纖探頭吸收的原因不能進行分光分析。紅外領(lǐng)域通過采用漫反射型近接場光學(xué)系統(tǒng)、實現(xiàn)了從近紅外到中紅外領(lǐng)域的亞微細(xì)米空間分辨率的分光測量。 通過照射到探頭前端的紅外光產(chǎn)生紅外近接場光、檢測近接場光和樣品共鳴漫反射結(jié)果信號、測量紅外近接場光譜?？臻g分辨率不受紅外波長影響、由探頭前端產(chǎn)生近接場光的實際尺寸決定、大約探頭前端徑大小。因此，紅外分廣發(fā)可用于亞微細(xì)米以下領(lǐng)域測量。


▼特征和系統(tǒng)略圖
?漫反射型近接場光學(xué)裝置可除去光纖探頭吸收的影響。
?環(huán)保配置。
?NFIR-250的FT部裝有大型測量用的樣品室，可對應(yīng)一般的紅外測量。
裝置的概略圖如下圖。


▼測量Al線路板上的硅膠粒子
下圖顯示了在Al線路板上涂直徑為3μm硅膠粒子的表面形狀和-CH以及-O吸收峰的映射結(jié)果。 -CH的吸收雖然在粒子內(nèi)部可以觀測到、但是-OH吸収卻更廣。這是因為硅膠粒子表面吸附的水膜的原因。CH和-OH吸收波峰波長雖然粒子的尺寸只大約為3μm，但是實際可以測量到比這個波長尺寸更高的空間分解能。


◆規(guī)格
▼NFIR-200/250

機種 NFIR-200/250 測量方式 雜散光測量方式、光學(xué)調(diào)整方式、探頭位置調(diào)整方式 檢測器 設(shè)置數(shù)量：２種 標(biāo)準(zhǔn)檢測器：液體氮氣冷卻MCT檢測器 選項檢測器：液體氮氣冷卻InSb檢測器 切換方式：電動 樣品臺范圍 豎×橫20×20μm、高16μm 傅里葉變換型分光系統(tǒng) 測量波長范圍：4000～1000 cm-1 (MCT使用時） 5000～2000 cm-1 (InSb使用時) 分辨率：16cm-1 干渉計：45°入射邁克爾遜干渉計 分速器：Ge/KBr 微型樣品室 裝備（NFIR-250） 控制用PC OS：Windows XP、通信：16bit AD/DA板、讀取畫像：ビデオキャプチャボード 軟件 反饋信號顯示器及映射測量軟件 3次元表示軟件、探頭觀察用CCD畫像表示軟件 映射解析軟件、光譜解析軟件 尺寸?重量 W1000 x D900 x H1300 mm、280kg（NFIR-200、含防振臺） W1600 x D750 x H1300 mm、300kg（NFIR-250、含防振臺） 電源 AC100V±10% 250VA（本體）、150VA（FT）、100VA（PC） 其他必要的工具 防振臺用空氣源：氮氣或空氣源　0.3～0.8MPa