PSC發布mIRage超高空間分辨紅外成像光譜儀新品

2020-12-07 儀器信息網


超高空間分辨紅外成像光譜儀

                              — —mIRage O-PTIR系統

 

產品簡介：


美國PSC (Photothermal Spectroscopy Corp, 前身Anasys公司)最新發布的一款應用廣泛的亞微米級空間解析度的紅外光譜和成像採集系統mIRage。基於獨家專利的光熱誘導共振（PTIR）技術，mIRage產品突破了傳統紅外的光學衍射極限，其空間解析度高達500 nm，可以幫助科研人員更全面地了解亞微米尺度下樣品表面微小區域的化學信息。 

 

mIRageTM  O-PTIR 光譜


O-PTIR (Optical Photothermal Infrared) 光譜是一種快速簡單的非接觸式光學技術，克服了傳統IR衍射的極限。與傳統FTIR不同，不依賴於殘留的IR 輻射分析，而通過檢測由於本徵紅外吸收引發的樣品表面快速的光熱膨脹或收縮，來反映微小樣品區域的化學信息。

 

mIRage工作原理：

•  可調的脈衝式中紅外雷射匯聚於樣品表面，並同時發射與紅外雷射共線性的532 nm的可見探測雷射；

•  當IR吸收引發樣品材料表面的光熱效應，並被可見的探測雷射所檢測到；

•  反射後的可見探測雷射返回探測器，IR信號被提取出來；

•  通過額外地檢測樣品表面返回的拉曼信號，可以實現同時的拉曼測量。 


O-PTIR克服了傳統紅外光譜的諸多不足：

•  空間解析度受限於紅外光光波長，只有10-20 μm

•  透射模式需要複雜的樣品準備過程,且只限於薄片樣品

•  無傳統ATR模式下的散射像差和接觸汙染 


O-PTIR的優勢之處在於: 

•  亞微米空間分辨的IR光譜和成像（~500 nm），且不依賴於IR波長

•  與透射模式相媲美的反射模式下的圖譜效果

•  非接觸測量模式——使用簡單快捷，無交叉汙染風險

•  很少或無需樣品製備過程 （無需薄片）, 可測試厚樣品

•  可透射模式下觀察液體樣品

•  可以與拉曼聯用，實現同時同地相同解析度的IR和Raman測試，無螢光風險


mIRage 技術參數 

波譜範圍

模式

探針雷射

樣品臺最小步長

樣品臺X-Y移動範圍

IR (1850-800 cm-1)

反射

 

532 nm

 

100 nm

 

110*75 mm

IR (3600-2700 cm-1)

透射

Raman (3900-200 cm-1)

反射


  

重要應用實例分析：  


1、多層薄膜

 

高光譜成像： 1 sec/spectra. 1 scan/spectra
樣品區域尺寸：20 μm x 85 μm size. 1 μm spacing.
圖譜中可以明顯看出在不同區域上的羰基，氨基以及CH2 拉伸振動的分布。
 

2、高分子膜缺陷

左：尺寸為240 μm的兩層薄層上缺陷的光學圖像；
右：在無缺陷處（紅色）和缺陷處（藍色）的樣品的IR譜圖，998 cm-1處為of isotactic polypropylene 的特徵紅外吸收峰。   


3、生命科學

 

 

左：70*70 μm範圍的血紅細胞的光學照片；

中：紅色條框區域在1583cm-1處的Raman照片；

右：紅血細胞選擇區域的同步的IR和Raman圖譜

 

 

上左：水中上皮細胞的光學照片；
上右：目標分子能夠在紅外光譜上很容易的區分和空間分離，可以明顯看到0.5-1.0 μm的脂肪包體；
下：原理示意圖：紅外光譜測量使用透射模式，步長為0.5 μm。
 

4、醫藥領域 

 

左：PLGA高分子和Dexamethasone藥物分子的混合物表面的光學照片
中：在1760 cm-1 出的高光譜圖像，顯示了 PLGA在混合物中的分布，圖像尺寸40 μm * 40 μm
右：在1666 cm-1 出的高光譜圖像，顯示了 Dexamethasone在混合物中的分布，圖像尺寸40 μm *40 μm  


5、法醫鑑定 

 

左：800 nm纖維的光學照片
右：納米纖維不同區域的O-PTIR圖譜

 

6、其他領域

•  故障分析和缺陷
•  微電子汙染
•  食品加工
•  地質學
•  考古和文物鑑定 


部分用戶及發表文章 



 

[1] Ji-Xin Cheng et al., Sci. Adv.2016, 2, e1600521.
[2] Ji-Xin Cheng et al., Anal. Chem. 2017, 89, 4863-4867.
[3] Label-Free Super-Resolution Microscopy. Springer, Biological and Medical Physics, Biomedical Engineering.


創新點：

基於獨家專利的光熱誘導共振（PTIR）技術，mIRage突破了傳統紅外的光學衍射極限，空間解析度高達500 nm；可以與拉曼聯用，實現同時同地相同解析度的IR和Raman測試，但無任何螢光風險；非接觸式測量，避免了交叉汙染。

mIRage超高空間分辨紅外成像光譜儀

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