ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ FT-IR ИК-ФУРЬЕ МИКРОСКОП HYPERION

HYPERION является нашей исследовательской платформой для инфракрасной микроскопии. Инструмент настраивается и предлагает широкий спектр специализированных аксессуаров для специализированных научно-исследовательских приложений.

Серия HYPERION является результатом более чем 30-летнего опыта специалистов Bruker в области ИК-Фурье микроанализа. Совершенная конструкция оптической системы, механики и электроники прибора обеспечивает высокую стабильность и надежность. HYPERION позволяет просто и эффективно провести высококачественный микроанализ с помощью множества самых современных устройств, специальных объективов и средств изображения химического состава. Модульная конструкция дает возможность адаптировать HYPERION к требованиям поставленной задачи. Область таких задач самая широкая: материаловедение, исследование полимеров, общая химия, криминалистика, исследование произведений искусства, биология и минералогия. 

Чувствительность и пространственное разрешение

Чувствительность и пространственное разрешение, ограниченное только дифракцией падающего света. Благодаря большой светосиле высокая чувствительность обеспечивается даже при высоком пространственном разрешении. 

Ход лучей в микроскопе HYPERION конфокальный, апертуры могут находиться в плоскости изображения и перед и после образца, как в режиме пропускания, так и отражения. В стандартной комплектации Hyperion устанавливается одна ножевая апертура. Возможна установка дополнительных металлических ножевых ирисовых апертур, в том числе системы автоматизированной смены апертур.

Приспособления для измерения образцов

Для ИК-Фурье спектроскопии микрообъектов в режиме пропускания образцы должны быть оптически тонкими, т.е. обычно толщиной 5-15 μм. Если образцы расположены на отражающей подложке, можно применять режим отражения. Штатно предлагается 15-кратный объектив, а для более мелких образцов 20 и 36-кратные объективы. Для неотражающих и непрозрачных образцов может использоваться режим НПВО (нарушенного полного внутреннего отражения). 

Специальный 20-ти кратный НПВО-объектив (20x) обеспечивает возможность визуального наблюдения образца без ущерба для чувствительности измерений. Можно подобрать оптимальное давление НПВО кристалла на образец в зависимости от его твердости. Встроенный датчик давления постоянно поддерживает оптимальный контакт между НПВО кристаллом и образцом даже в режиме автоматического сканирования поверхности.

Для сверхтонких образцов на металлических поверхностях следует использовать метод отражения скользящего луча, который увеличивает взаимодействие между ИК-излучением и образцом. Благодаря запатентованной конструкции объектива скользящего угла (Bruker), достигается высочайшая чувствительность, что позволяет исследовать даже мономолекулярные слои, в том числе в поляризованном свете.

Спектральный диапазон

Спектральный диапазон HYPERION может быть увеличен со стандартного среднего ИК-диапазона как до ближней и видимой области спектра (до 25,000 см-1), так и до дальнего ИК (до 80 см-1). Для покрытия такого диапазона используют различные детекторы, которые пользователь может заменять самостоятельно. В HYPERION можно одновременно установить до 2х детекторов, переключение между которыми осуществляется при помощи программного обеспечения.

Программное обеспечение

HYPERION управляется при помощи легкого в использовании, спектрального пакета программ OPUS. ПО содержит все необходимые функции для сбора данных, их обработки и анализа. Интерфейс может быть настроен для стандартного лабораторного анализ или исследовательских применений в зависимости от Ваших потребностей.

Все регистрируемые спектры, изображения образцов, ИК-изображения, RGB и PCA графики, и примечания сохраняются в одном файле.

Регистация спектров с использованием HYPERION сопровождается Мастером измерения (OPUS 7.0). Для анализа как одномерных, так и 3D данных доступны многочисленные алгоритмы. Итоговое ИК-изображение может быть представлено в виде 2D и 3D проекции над видимым изображением образца.

Спектрометр INVENIO FT-IR с микроскопом HYPERION 3000 FT-IR

Диагностика спектрометра

ИК-Фурье микроскоп HYPERION гарантирует получение надежных данных. PerformanceGuard™ спектрометра включает постоянную online диагностику, отражение статуса прибора в режиме реального времени, встроенные автоматические тесты (OQ, PQ). ПО OPUS содержит необходимые функции для осуществления анализа в соответствии с GMP и 21CFR-Part11.

Универсальные конструкции

Hyperion представляет собой конструируемую под соответствующие задачи платформу для проведения оптического и инфракрасного анализа по последнему слову техники. Модель Hyperion 2000 обладает всеми возможностями модели 1000, а 3000 – соответственно модели 2000.

• HYPERION 1000: высококачественный инфракрасный микроскоп с возможностью работы в режимах пропускания и отражения ножевой апертуры и ручным xy-предметным столиком. Он оборудован 15х кассегреновским объективом, 4х объективом для визуального наблюдения, бинокуляром и видеокамерой
• HYPERION 2000: Hyperion 2000: Полностью автоматизированный микроскоп с моторизованным столиком, включает в себя комплектацию Hyperion 1000.
• HYPERION 3000: Полностью автоматизированный ИК-Фурье микроскоп для получения спектральных изображений с современным матричным детектором. Включает в себя комплектацию 2000. 

Технические характеристики

Визуальное наблюдение

До проведения анализа методом ИК-Фурье микроскопии необходимо выбрать исследуемую область объекта. Однако, большинство образцов не достаточно контрастны в видимом диапазоне. HYPERION обладает различными приспособлениями для увеличения контраста в видимой области в режимах пропускания и отражения. 

• Разнообразные объективы
• Апертуры Келлера
• Вращаемые поляризаторы перед и за образцом в режимах пропускания и отражения
• Метод светлого и темного поля
• Флуоресценция

Визуальное наблюдение образца осуществляется с помощью высококачественной  CCD - камеры. Наблюдение через бинокуляр позволяет избежать искажения цвета. Дополнительно существует возможность автофокусировки.

НПВО объектив

Специализированный НПВО объектив Bruker предназначен для визуализации образца без потери ИК-излучения. Объектив содержит внутренний датчик давления, который обеспечивает оптимальный прижим между образцом и кристаллом во время анализа.

Объектив скользящего угла

Запатентованный объектив скользящего угла Bruker создан для микроанализа тонких покрытий и обладает высокой чувствительностью с сохранением поляризационных характеристик ИК-луча.

IMAC устройство анализа макрообъектов

IMAC представляет собой продуваемое внешнее кюветное отделение и предназначен для визуализации больших образцов с использованием современной технологии матричного детектирования (FPA).

Нагреваемый держатель образца (A 599)  

Нагреваемый держатель образца может использоваться для ИК- и КР-микроскопического анализа в режимах пропускания и отражения. Температурным нагревом от комнатной до 180° можно управлять при помощи ПО. 

Столик с функциями нагревания и  охлаждения (A 699)

Столик с функциями нагревания и охлаждения для ИК- и КР-микроанализа различных образцов позволяет работать в температурном диапазон от -196°C до 600°C .

Химическая визуализация

FT-IR визуализация в высоком разрешении Hyperion 3000 объединяет в себе возможности получения спектра с одной площади и построения спектральных изображений образца. Две различные оптические системы, установленные в микроскопе обеспечивают с одной стороны высокоточное и неискаженное изображение химического состава объекта с помощью матричного детектора, а с другой  стороны - максимальный поток излучения (светосилу) на одноэлементный детектор. 

Использование матричного детектора позволяет получать одновременно 16 384 спектра  с площадки 340х340 микрон с разрешением 2,7 µmм на пиксел. Для анализа более крупных площадей полученные изображения объединяются. Более высокое пространственное разрешение достигается с помощью объективов с большей числовой апертурой (20х,36х) 

Пространственное разрешение спектрального изображения объекта ограничено только дифракционным пределом для соответствующей длины волны. Таким образом в среднем ИК-диапазоне оно составляет около 2,5 µм (при 4000 см-1) как в режиме пропускания так и отражения. Чтобы достичь высокого пространственного разрешения на пиксел порядка 1,1 µм используется 36х объектив. 

Программное обеспечение OPUS/Video позволяет легко определять интересующий участок объекта, делать снимок видимого изображения и осуществлять измерения в автоматическом режиме. Результатом измерения являются данные ИК-Фурье анализа в формате 3D, которые могут обрабатываться стандартным инструментарием и функциями ПО OPUS. 

Результаты анализа можно отобразить в 2D и 3D (мнимой) проекции в цвете. Для интерпретации 3D данных ПО OPUS предлагает следующие алгоритмы: интегрирование полос, корреляция со спектрами однокомпонентных образцов, кластерный анализ, анализ главных компонентов (PCA) и расчет RGB изображения.

Визуализация макрообъектов выполняется при помощи модуля визуализации IMAC, который использует матричную детекцию для химической визуализации образца.

Пространственное разрешение на пиксель в режимах пропускания и отражения для Hyperion 3000: