HYPERION II
Combinaison IRTF et QCL
Puissance analytique et innovation
La plateforme de recherche en Microscopie et Imagerie IR
Quoi de neuf avec HYPERION II:
Comment nous avons intégré l’imagerie laser infrarouge :
Notre réduction brevetée de la cohérence spatiale :
Microscopie IRTF amélioré par QCL | Imagerie laser infrarouge
L’HYPERION II est une innovation majeure en microscopie infrarouge. Il fournit une imagerie IR à la limite de la diffraction et établit la référence en microscopie ATR. Il combine pour la première fois la microscopie IRTF et la microscopie par imagerie laser infrarouge (ILIM) dans un seul appareil, offrant les trois modes de mesure: transmission, réflexion et ATR.
Caractéristiques de l’HYPERION II :
Sélection de différents détecteurs pour la microscopie IRTF:
Détecteur MCT refroidi LN2 large, moyen et bande étroite et MCT thermoélectrique (TE).
Détecteur FPA pour l’imagerie infrarouge (64 x 64 ou 128 x 128 pixels).
En option, ajout du module QCL pour l'imagerie infrarouge laser (ILIM, classe laser 1)
Sélection de différents objectifs: 3.5x / 15x / 36x / 74x IR, 20x ATR, 15x GIR, 4x / 40x VIS.
Extension de la gamme spectrale – du proche infrarouge (NIR) au lointain infrarouge (FIR)
Sélection des diaphgrames: couteaux manuels, roue de diaphgrame automatisée à couteaux. Diaphgrames métalliques pour le Proche IR
Sélection de différents accessoires et de table : accessoire d’imagerie macro IR, Table avec système de refroidissement/chauffage, compartiment d’échantillon, etc.
Outils pour l'amélioration du visuel/optique : éclairage darkfield, éclairage en fluorescence, polariseurs VIS, polariseurs IR, etc.
L'HYPERION II fournit :
Correspondance parfaite des images spectrales et visuelles. S’applique à n’importe quel mode de mesure (y compris l’imagerie ATR).
La diffraction a la limite en microscopie et imagerie IRTFavec une haute sensibilité à l’aide d’un détecteur FPA (Focal Plane Array).
En option, première combinaison de la technologie IRTF et QCL avec le module d’imagerie laser infrarouge (ILIM, classe laser 1).
Imagerie laser infrarouge dans tous les modes de mesure (ATR, Transmission, Réflectance).
Réduction de la cohérence brevetée pour des mesures d’imagerie laser sans artefacts sans perte de sensibilité ou de vitesse.
Vitesses d’imagerie élevées :
0,1 mm2 par seconde (FPA, spectre complet)
6,4 mm2 par seconde (ILIM, un nombre d’onde)
En option, le détecteur TE-MCT pour effectuer la microscopie IR avec une résolution spatiale et une sensibilité élevées sans azote liquide.
En option, la mesure d’émission et extensions de la gamme spectrale.
Applications avec le microscope HYPERION II :
Sciences de la vie et imagerie cellulaire
Produits pharmaceutiques
Études d’émissivité (p. ex. LED)
Analyse de défauts
Science médico-légale
Microplastiques
R&D industrielle
Polymères & Plastiques
Caractérisation de surface
Semi-conducteur
Le microscope IRTF de recherche pour l'innovation et la recherche de pointe
L'HYPERION II est le microscope qui incarne nos utilisateurs comme cela n'a jamais été le cas précédemment :
Flexible, précis, configurable, adaptable et toujours à la limite du possible.
Prenez le contrôle total
Il s’agit avant tout d’avoir un accès complet à un instrument. Accès à l'expérience, aux échantillons et aux paramètres. C'est la base de l'HYPERION II et son atout le plus précieux : offrir un contrôle total.
Qu'il s'agisse de mesures FT-IR en mode point unique, de cartographie ou d'imagerie avec différents détecteurs ou objectifs, des platines d'échantillonnage spéciales ou avec un objectif ATR ou Grazing Angle. À tout moment, vous pouvez influencer le résultat de vos résultats et les améliorer.
C'est la nette différence avec notre microscope IR LUMOS II. Là où le LUMOS II soulage l'utilisateur des détails expérimentaux fastidieux et automatise le processus de mesure, l'HYPERION II reste un outil précis qui ne fait que ce que l'utilisateur demande.
Une référence évolue
De nombreux utilisateurs connaissent l’HYPERION II et ses points forts grâce à son prédécesseur, l'HYPERION. Depuis près de 20 ans, il est une force d’innovation en microscopie et imagerie IR.
L’HYPERION II propose les mêmes fonctionnalités dont vous avez besoin dans votre routine et en recherche quotidienne: Détecteur MCT refroidi avce l'azote liquide et thermoélectriquement, détecteurs imagerie FPA, outils d’amélioration visuelle et infrarouge, et bien sûr une abondance d’accessoires dédiés.
En fin de compte, nous voulions établir une fois de plus la référence en matière de microscopie et d’imagerie IRTF et être à la hauteur de l'image de Bruker en tant que leader en innovation en introduisant une nouvelle technologie passionnante tout en conservant des méthodes établies et appréciées.
Augmentation de l'imagerie IRTF avec la technologie QCL
QCL et IRTF dans un seul instrument
Pour la première fois, les utilisateurs peuvent accéder à un microscope IR qui combine les technologies IRTF et QCL dans un seul instrument. Avec cela, nous ouvrons une toute nouvelle porte vers les sciences de la vie et la recherche sur les matériaux.
Collectez un spectre IRTF, sélectionnez les longueurs d’onde que vous souhaitez étudier à l’aide du QCL et créez des images chimiques époustouflantes en quelques secondes.
Avec cette toute nouvelle approche de l’imagerie laser IRTF et infrarouge, nous donnons enfin aux utilisateurs, aux chercheurs et aux scientifiques un outil pour développer de nouvelles applications, mais aussi pour améliorer les approches établies et éprouvées.
Un véritable microscope QCL aux performances exceptionnelles
L’HYPERION II propose un microscopie QCL sans compromis dans un microscope IRTF de pointe. En fait, nous avons spécifiquement développé et breveté une nouvelle technologie de réduction de cohérence pour permettre des performances d’imagerie laser IR inégalées - sans post-traitement numérique.
Pour illustrer : En spectroscopie IRTF classique, la cohérence spatiale ne joue aucun rôle. Dans les mesures en microscopie IR avec un QCL, cependant, des phénomènes de cohérence spatiale se produisent inévitablement. Ces franges et tavelures dans les images et les spectres IR sont généralement considérées comme gênantes pour l’imagerie chimique (voir ci-contre; DOI: 10.1002/jbio.201800015).
En effet, il n’est pas facile de séparer l’information chimique et physique de l’échantillon en décrivant la relation de phase des photons diffusés. L’HYPERION II résout ce problème de manière pragmatique et le résout par une conception matérielle intelligente et vous permet d’acquérir des données d’imagerie chimique sans artefacts.
Comparaison de la spectroscopie IRTF et QCL
Comparer les techniques impliquerait que les deux peuvent effectuer la même tâche aussi bien - une idée populaire qui est fausse. L’imagerie IRTF et par laser infrarouge présente des avantages distincts et seule une combinaison pratique des deux techniques permet d'obtenir les meilleurs résultats.
Nous savons que la plupart des scientifiques et des chercheurs ne veulent pas manquer l’universalité de l'IRTF et avoir des limites avec une seule technique de pointe. Heureusement, l’HYPERION II peut être considéré à la fois comme un microscope d’imagerie IRTF exceptionnel et un microscope QCL ambitieux.
Nous avons abordé cette dualité et là où la technologie QCL enregistre des données beaucoup plus rapidement avec un signal sur bruit identique, elle est encore limitée à une petite portion du domaine spectral du MIR. Encore une fois, nous restons fidèles au concept de l’HYPERION II. C’est vous qui choisissez. Vous avez le contrôle total.
Applications en microscopie IR (FPA, MCT, QCL)
Analyse biologique de tissus
Science des matériaux
Sciences médico-légales
Développement de médicaments
Géologie et minéralogie
Analyse des microplastiques
Energy Materials / Photonic Crystals
In the study by Arpin et al. (2013), 3D self-assembled tungsten photonic crystals retain their structure up to ~1,400 °C, while exhibiting tailored IR reflectance/emissivity spectra that show enhanced useful thermal emission and suppressed undesired IR emission.
The role of HYPERION: researchers used reflectance IR to infer spectral emissivity via Kirchhoff’s law and applied reflectance analysis to directly link to emissivity control of tungsten photonic crystals.
Nanophotonics / Bioanalytics
Amenabar et al. (2013) demonstrated infrared nanospectroscopy (nano-FT-IR) mapping of individual protein complexes (e.g. ferritin, insulin fibrils) with ~30 nm lateral resolution, interpreting local broadband spectra in the amide I/II region to deduce secondary structure at the nanoscale.
The role of HYPERION: FT-IR spectra were acquired as reference spectra and to compare peak positions and band shapes with the nano-FT-IR data, thereby supporting assignments of local secondary-structure resonances.
Plastmonics / Supercrystals
Mueller et al. synthesized three-dimensional, self-assembled gold nanoparticle “supercrystals” and demonstrated that plasmon polaritons in these crystals induce strong near-field enhancement across visible to mid-IR bands, enabling both SERS and SEIRAS of ligand molecules.
The role of HYPERION: IR reflectance and transmittance spectra on plasmonic supercrystal films where collected demonstrating coupling between plasmonic modes and molecular vibrations and quantifying SEIRAS enhancement.
On-Chip-Screening / Biomedical
In Benz et al. (2020) a dendrimer-based, patterned indium-tin-oxide (ITO) slide was used to generate >50,000 nanodroplet vessels per plate, enabling on‐chip chemical synthesis and ultra-sensitive MALDI-TOF MS, UV–Vis reaction monitoring (RM) and on-chip IR spectroscopy for RM and characterization in high-throughput drug discovery.
The role of HYPERION: IR spectra from the droplet array spots provided molecular vibrational absorption signatures to complement MS and UV-Vis data, thus supporting high-throughput characterization of the synthesized library.
Plasmonics / Metamaterials
Paggi et al. (2023) demonstrate an over-coupled metasurface resonator that enhances molecular vibrational absorption across the mid-IR range (5–10 μm) by coupling weak plasmonic modes to molecular vibrations, achieving reflectivity variations up to 1% per nanometer of molecular layer thickness.
The role of HYPERION: IR spectra in the mid-IR allowed to assess the influence of the metasurface resonator on vibrational modes, shed light onto the broadband SEIRA mechanism and supported the design of detection platforms.
Polariscopy / Nanomaterials
Honda et al. (2019) demonstrated infrared (IR) polariscopy using hyperspectral imaging with a focal plane array (FPA) detector in the IR spectral region under illumination by thermal and synchrotron light sources. They show that the time required for polariscopy at IR wavelengths can be substantially reduced by the FPA-FTIR imaging.
The role of HYPERION: Both the offline FPA-FT-IR experiments and the synchrotron based hyperspectral imaging were performed on the Hyperion enabling the analysis of the targeted sub-wavelength features via polariscopy.
Energy Materials / Metamaterials
Dyachenko et al. report the design and fabrication of a refractory multilayer metamaterial composed of tungsten and hafnium dioxide that exhibits an optical topological transition between epsilon-near-zero and hyperbolic dispersion. This transition allows control over the material’s thermal emission properties at high temperatures, enabling selective tuning of emissivity.
The role of HYPERION: Reflectance spectra were collected in the NIR region to determine the spectral position and strength of optical resonances in the multilayer structure.
Optics / IR Imaging
Stavitski et al. (2013) achieved diffraction-limited spatial resolution by coupling synchrotron infrared (IR) beamlines to focal plane array detectors (FPA), enabling full-field imaging with high chemical sensitivity and rapid acquisition times. Using this approach, they successfully map chemical composition in heterogeneous samples with spatial resolution down to approximately 5 µm.
The role of HYPERION: Equipped with an FPA detector, the HYPERION served as the imaging platform coupled to the synchrotron which was used for the chemical and compositional analysis.
Catalysis / Energy Materials
Cao et al. report using operando synchrotron radiation FT-IR (SR-FT-IR) under working potentials to detect a reversible vibrational absorption band at ~764 cm⁻¹ of an atomically dispersed Ru₁–N₄ catalyst, which they attribute to the adsorption/desorption of an oxygen intermediate (O*), thereby revealing the dynamic involvement of O species at the Ru site during catalysis.
The role of HYPERION: An operando SR-FT-IR setup was used to spatially and spectroscopically interrogate the catalyst under bias, capturing the vibrational signature of O* on the Ru site and supporting direct linkage between intermediate adsorption and catalytic function.
Catalysis / Energy Materials
In Su et al., the authors design CuO clusters supported on N-doped carbon and show that under applied potential the clusters dynamically reconstruct into Cu₂–CuN₃ species with charge asymmetry, which correlate with high Faradaic efficiency toward C₂⁺ products (notably ethanol). They combine operando XAS, quasi-in situ XPS, and operando FT-IR (with DFT support) to trace structural, electronic, and adsorbate changes in real time.
The role of HYPERION: As part of their operando FTIR setup, it was used to focus the synchrotron-based IR beam into the reaction cell and collect reflectance spectra under applied potentials. These measurements enable tracking of molecular vibrational features and charge-asymmetry signatures linked to the Cu₂–CuN₃ clusters and thus substantiate the structure–activity correlations under working conditions.
Accessoires pour l'échantillonnage et Objectifs
Plaque de validation
Porte-échantillon MicroVice
Accessoire d’imagerie macro ATR
Porte-filtre
Étape de chauffage et de refroidissement
Objectif d’imagerie 3,5x
Objectifs à transmission standard
Objectif ATR
Objectif d’angle de pâturage
Cellule de compression diamant
OPUS Release 9.0 Highlights for HYPERION II | Q1 2025
New Feature: The Autonomous Composition Identifier (A.I.D.) simplifies search and identification.
The Autonomous Composition Identifier (A.I.D.) is an AI-driven software tool for identifying the chemical composition of samples based on IR or Raman spectral data. It incorporates the previous O/SEARCH features and adds a multi-step algorithm to find the best match from reference spectral databases, whether dealing with pure substances or complex mixtures. A.I.D. intelligently evaluates and recommends optimal matches with a balance of reliability and sensitivity—automatically generating diagnostics and visual reports, including residual spectra and hit quality graphs. It delivers high-performance results in seconds and supports in-depth, interactive analysis of alternative identifications.
New Feature: Co-local Measurement – Unified Analysis Across IR and Raman
The Co-local Measurement function, part of the OPUS/OBJECT package, enables seamless analysis of the same region of interest on microscopic samples using both IR and Raman microscopy. It allows the transfer of overview images and measurement areas between LUMOS II, HYPERION II, and SENTERRA II instruments. This ensures that IR and Raman data are collected from precisely the same spot, enabling complementary chemical insights. Co-local Measurement bridges the gap between two techniques, improving data correlation and boosting confidence in results for heterogeneous or complex samples.
Updated Feature: OPUS/OBJECT now combines "Find Particle" and "Cluster ID"
The Particle Identification function (part of the OPUS/OBJECT package) combines the power of “Find Particles” and “Cluster ID” into one streamlined workflow. It detects particles within IR and Raman chemical images, determines their dimensions, and identifies their chemical makeup—all in one go. This integrated approach simplifies analysis and accelerates decision-making for complex samples.
Parution de OPUS 8.7 | HYPERION II | Q3 2021
Nouvelles caractéristiques: Génération d'images chimiques hautes performances grâce à la nouvelle fonction de clustering adaptatif K-means
Cette nouvelle fonction est la nouvelle étape de développement logique de notre fonction d'analyse de cluster bien connue. La fonction de clustering adaptatif K-means est basée sur un nouvel algorithme, qui permet une détermination non supervisée et autonome de la variance spectrale dans vos résultats d'imagerie ou de cartographie..
- La prévision ou la recherche fastidieuse de la quantité de classes chimiques incluses n'est plus nécessaire car l'algorithme peut prédire automatiquement toutes les classes chimiques.
- Cette fonction majeure est importante pour tous les types d'imagerie chimique et d'analyse de distribution d'échantillons inconnus ou de petites structures dans des ensembles de données importants.
- Rendre l'analyse et l'évaluation très simple et économiser votre temps.
Nouvelle fonction: “Fonction « Cluster ID » pour l'identification des classes dans les données spectrales 3D
Notre nouvelle fonction Cluster ID permet l'identification de clusters dans des données imagerie et de cartographie à l'aide des fonctions OPUS : recherche de spectre dans les bibliothèques, comparaison rapide ou test d'identité.
- Détermination facile de l'identité chimique des composants d'échantillons classifiés pour les particules, les multi-couches, les composants de comprimés pharmaceutiques et d'autres matériaux non homogènes.
- Des rapports statistiques fiables et complets sur la quantité, la taille et bien sûr l'identité de toutes les structures analysées sont fournis et conduisent l'analyse des particules à un nouveau niveau autonome.
Evolution de fonction: "La fonction " Find particles" contient une nouvelle méthode de détection des particules
La fonction "Find Particle" peut maintenant être appliqué simultanément à l'image visuelle et IR. Avec cette mise à jour de la fonctionnalité, vous pouvez effectuer une détection de particules basée sur des images chimiques qui ont été mesurées par le LUMOS II.
- Alors que la reconnaissance des particules pour les structures à faible contraste et les particules/fibres blanc cassé/transparentes sur les filtres 'blanc cassé' peut être fastidieuse, une détermination des particules post-analyse basée sur l'image IR chimique vous permet de déterminer la quantité et la taille des particules à partir de votre imagerie ou cartographie.
Demande d'informations complémentaires
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