R&D FT-IR 및 QCL 현미경

하이페리온 II

HYPERION II는 유연한 액세서리를 갖추고 하나의 기기에 적외선 레이저 이미징(QCL) 및 FT-IR을 하나의 기기로 결합할 수 있는, 연구 개발을 위한 다목적 FT-IR 현미경입니다.

FT-IR - QCL의 조합

분석 능력과 혁신

하이라이트

효과적인 분석. 정확성. 유연성.

IR 현미경 및 이미징 연구 플랫폼

하이페리온 II의 새로운 내용:

Marten Seeba는 HYPERION II의 제품 관리자이며 개발을 최종 단계까지 이끌고 있습니다. 그는 하이페리온의 오랜 역사를 강조하며 새로운 점을 설명합니다.

적외선 레이저 이미징을 통합하는 방법:

Bruker의 Niels Kroeger-Lui는QCL의 선구자이자 레이저 현미경 연구 책임자로, FT-IR과 QCL을 결합하는 것이 적외선 현미경 검사법의 진정한 게임 체인저인 이유를 설명합니다.

당사의 특허 받은 공간 일관성 감소:

Bruker의 개발 엔지니어인 Sascha Roth는 특허 받은 공간 공간결맞음성에 대한 자세한 설명을 제공합니다.

FT-IR 현미경은 QCL 적외선 레이저 이미징으로 강화되었습니다

HYPERION II는 적외선 현미경의 혁신입니다. 회절 한계까지 IR 이미징을 제공하고 ATR 현미경의 기준을 제시합니다. 하나의 장비에서 처음으로 FT-IR과 적외선 레이저 이미징(ILIM) 현미경을 결합하여 투과, 반사 및 ATR의 세 가지 측정 모드 모두를 제공합니다.

하이페리온 II 기능:

  • μ-FT-IR용 검출기 선택:
    넓은, 중간, 좁은 밴드 LN2-MCTs,
    열전기 냉각 (TE) MCT.
  • 적외선 이미징을 위한 초점면 배열 검출기(Focal Plane array, 64 x 64 또는 128 x 128 픽셀).
  • 레이저 적외선 이미징 모듈의 선택적 QCL 구현(ILIM, 레이저 클래스 1)
  • 다양한 대물렌즈: 3.5x/15x/36x/74x IR, 20x ATR, 15x GIR, 4x/40x VIS.
  • 스펙트럼 범위 확장 – 근적외선(NIR)에서 원적외선(FIR)까지
  • 조리개 선택: 수동 칼 날, 자동 칼 날 조리개 휠. NIR 용 금속 조리개
  • 액세서리 및 샘플 스테이지 옵션: 매크로 IR 이미징 액세서리, 냉각/열전도 스테이지, 샘플 컴파트먼트 등
  • 시각/광학 도구 옵션: 암시야(Dark field) 조명, 형광 조명, VIS 편광기, IR 편광기 등

하이페리온 II는 다음을 제공합니다.

  • 스펙트럼 및 시각적 이미지의 완벽한 일치. 모든 측정 모드(ATR 이미징 포함)에 적용됩니다.
  • 고감도 FT-IR 현미경을 통한 제한된 회절 및 초점면 배열(FPA) 검출기를 사용하여 영상화합니다.
  • (선택 사항) 적외선 레이저 이미징 모듈 (ILIM, 레이저 클래스 1)에 의한 최초의 FT-IR 및 QCL 기술 조합.
  • 모든 측정 모드(ATR, 투과, 반사)의 적외선 레이저 이미징.
  • 감도, 속도의 손실 없이 인공물이 없는 레이저이미징 측정을 위한 특허 받은 결맞음성(Coherence) 감소.
  • 높은 이미징 속도:
    초당 0.1mm 2(FPA, 전체 스펙트럼)
    초당 6.4mm 2(ILIM, 단일 파수)
  • TE-MCT 검출기(옵션)로 액체 질소 없이 높은 공간 해상도와 감도로 IR 현미경 측정을 수행합니다.
  • 방출(Emission) 스펙트럼 측정 기능 및 선택적 스펙트럼 범위 확장.

하이페리온 II 응용 프로그램:

  • 생명 과학 | 세포 이미징
  • 제약
  • 방사성 연구(예: LED)
  • 불량 및 근본 원인 분석
  • 법의학
  • 미세 플라스틱
  • 산업 R&D
  • 폴리머 및 플라스틱
  • 표면 특성화
  • 반도체

특징

개척과 혁신을 위한 R&D 용 FT-IR 현미경

HYPERION II 처럼 사용자 기능을 구현하는 IR 현미경은 거의 없습니다 :
유연하고 정확하며 구성 가능하고 적응성이 뛰어나 항상 가능한 한계점에 도달합니다.

기기에 대한 완전 제어

무엇보다도, 기기에 대한 완전한 액세스 권한이 있어야 합니다. 실험, 샘플 및 매개변수에 대한 액세스, 이것이 HYPERION II 의 토대이자 가장 가치 있는 자산인 완전한 제어를 제공하는 것입니다.

단일 지점 모드에서 수행하는 FT-IR 측정, 서로 다른 디텍터 또는 렌즈로 매핑 또는 이미징, 특수 샘플 측정, ATR 또는 Grazing Angle Objective는 언제든지 결과에 영향을 미치고 더 나은 결과를 만들 수 있습니다.

이것이 LUMOS II IR 현미경과의 분명한 차이점입니다. LUMOS II 가 사용자로부터 지루한 실험 세부사항을 덜어주고 측정 프로세스를 자동화하는 반면, HYPERION II 는 사용자가 요구하는 것만 수행하는 정밀 도구로 남아있습니다.

MCT 검출기가 장착된 하이페리온 II 현미경

과거사적 기념비

많은 사용자가 HYPERION II와 그것의 강점을 알고 그것의 전임자를 통해. 거의 20 년 동안 IR 현미경 검사 및 이미징의 혁신 힘이되었습니다. HYPERION을 뛰어난 FT-IR 현미경으로 만든 것들은 여전히 존재합니다 - 더 좋고, 빠르며, 개선되었습니다.

HYPERION II는 액체 질소 및 열전 냉각 MCT, 초점 평면 배역 영상 감지기, 시각화 및 적외선 강화 도구, 그리고 다양한 전용 부속품 등 일상 연구 루틴에서 필요로 하는 모든 기능을 갖추고 있습니다.

결국, 우리는 FT-IR 현미경 검사법과 이미징의 벤치마크를 다시 한 번 설정하고, 확립된 가치있는 방법을 유지하면서 새롭고 흥미로운 기술을 도입하여 혁신 리더로서의 이름에 부응하고 싶습니다.

하이페리온 II ILIM 및 샘플 컴파트먼트(왼쪽)와 초점 평면 어레이 이미징 감지기(오른쪽)

적외선 레이저 이미징에 의한 FT-IR 증강 (QCL)
 

단일 기기에서의 QCL 및 FT-IR

처음으로, 사용자는 FT-IR 및 QCL 기술을 하나의 기기에 결합한 IR 현미경에 액세스할 수 있습니다. 이를 통해 우리는 생명 과학 및 재료 연구에 완전히 새로운 문을 열고 있습니다.

FT-IR 스펙트럼을 수집하고 QCL을 사용하여 조사하려는 파장을 선택하고 수 초 내에 멋진 화학적 이미지를 생성합니다.

FT-IR 과 적외선 레이저 이미징의 완전히 새로운 접근 방식을 통해, 우리는 마침내 사용자, 연구원 및 과학자에게 새로운 응용 프로그램을 개발할 수 있는 도구뿐만 아니라 확립되고 입증된 접근 방식을 개선할 수 있는 도구를 제공합니다.

뛰어난 성능을 갖춘 진정한 QCL 현미경

HYPERION II 는 최첨단 FT-IR 현미경으로, 완벽한 QCL 현미경을 제공합니다. 실제로, 우리는 디지털 후처리 없이 비할 데 없는 IR 레이저 이미징 성능을 구현하는 새로운 간섭 감소 기술을 개발하고 특허를 받았습니다.

예: 기존 FT-IR 에서 공간결맞음성(Spatial Coherence)은 역할을 하지 않습니다. 그러나 QCL을 사용한 IR 현미경 측정에서는 공간 간섭 현상이 불가피하게 발생합니다. IR 이미지 및 스펙트럼의 이러한 줄무늬와 반점은 일반적으로 화학적 이미징에 유해한 것으로 간주됩니다 (참조; DOI: 10.1002/jbio.201800015).

실제로, 산란된 광자의 위상 관계를 설명하는 물리적 정보와 샘플의 화학적 정보를 분리하는 것은 쉬운 일이 아닙니다. HYPERION II 는 이 문제를 실용적으로 접근하여 스마트 하드웨어 설계로 해결하며 화학 이미징 데이터를 얻을 수 있습니다.

FT-IR 및 QCL 분광검사 비교

이 기술을 비교하면, 두 가지 모두 동일한 작업을 동등하게 잘 수행할 수 있음을 의미합니다. FT-IR 및 적외선 레이저 이미징은 뚜렷한 장점을 가지고 있으며 두 가지 모두의 실용적인 조합으로 최상의 결과를 얻을 수 있습니다.

우리는 대부분의 과학자와 연구원이 FT-IR의 보편성을 놓치고 싶지 않다는 것을 알고 있습니다. 그들은 참조나 근거 없이 하나의 최첨단 기술에 국한되는 것을 좋아하지 않습니다. 다행히도 HYPERION II 는 뛰어난 FT-IR 이미징 현미경과 야시찬 QCL 현미경을 모두 고려해볼 수 있습니다.

우리는 이 이중성을 해결했으며 QCL 기술이 동일한 신호 대 잡음에서 훨씬 더  빠르게 데이터를 기록하지만 이는 여전히 작은 범위의 MIR 로 제한됩니다. 다시 말하지만, 우리는 HYPERION II 의 개념에 충실합니다. 선택하십시오. 여러분은 모든것을 제어 할 수 있습니다.

폴리스티렌 구슬의 QCL-IR 이미징 측정. 왼쪽: 전체 일관성을 가진 중간 적외선 레이저 이미징. 오른쪽: 일관성이 저하된 중간 적외선 레이저 이미징. 출처: 아서 숀할스, 닐스 크뢰거 루이, 안네마리 푸치, 볼프강 페트리치; 레이저 기반 의 중간 적외선 와이드 필드 현미경 검사법의 간섭의 역할에, 바이오 포토닉스의 저널, 2018, 볼륨 11, 문제 7, DOI: 10.1002/jbio.201800015.


 

HYPERION II 적외선 레이저 이미징 현미경 아래에 조직 샘플 배치

응용

IR 현미경 응용분야 (FPA, MCT, QCL)

생물학적 조직 분석

생명 과학을 위한 QCL 기술의 잠재력은 엄청납니다. 편도선 조직의 이 미세절 부분은 시각 데이터에 IR 레이저 이미지를 겹쳐서 분석되었습니다.

재료 과학

IR 이미징을 사용하면 다층 구조를 쉽게 분석할 수 있습니다. 이 다층 페인트 칩은 고해상도 ATR 이미징을 사용하여 자동차 사고의 원인을 파악하는 검사를 받았습니다.

약물 개발

혼합물의 성분을 결정하는 것은 결코 쉽지 않습니다. 이 경우, 약제학적 펠릿을 불순물으로 분석하였습니다. 불순물(빨간색)은 API 행렬(파란색)에서 명확하게 두드러집니다.

지질학 및 광물학

적외선 레이저 이미징은 미네랄과 지구화학적 특성을 평가합니다. 이 예는 반사 특성에 따라 산화물 미네랄의 분화를 보여줍니다.

법의학

IR 현미경 검사는 법의학을 위한 뛰어난 도구입니다. 이 경우 섬유는 기원에 대한 명확한 증거를 얻기 위해 검사되었습니다. 칼 날 조리개는 최적의 스펙트럼 품질을 보장합니다.

미세 플라스틱 분석

FT-IR 이미징은 미세 플라스틱 분석에서 골드 스탠다드이지만 IR 레이저 이미징이 따라잡고 있습니다. 이 소프트웨어는 입자 보고서 및 통계를 포함한 자동화된 미세 플라스틱 분석을 제공합니다.

부속품

뉴스 및 이벤트

OPUS Release 8.7  | HYPERION II | Q3 2021

New Feature: High Performance Chemical Image Generation by New Adaptive K-means Clustering Function

This new function is the logical next development step for our well known Cluster analysis function.The Adaptive K-means Clustering Function is based on a new algorithm, which enables a non-supervised and autonomous determination of spectral variance within your imaging or mapping results.

  •  Forecasting or time consuming searching of the included amount of chemical classes is no longer been necessary as the algorithm can predict all included chemical classes  by itself.
  • This major function is important for all kind of chemical imaging and distribution analysis of unknown samples or small structures within larger datasets.
  • Make analysis and evaluation is as easy as possible and safes your valuable time and nerves.

New Feature: “Cluster ID” Function for Identification of Classes in 3D Spectral Data

Our new Cluster ID function enables the identification of clusters within imaging and mapping data using the OPUS functions: spectrum search in libraries, quick compare, or identity test.

  • Easy determination of the chemical identity of classified sample components for particles, layers in laminates, components of pharmaceutical tablets and other inhomogeneous materials.
  • Reliable and comprehensive statistics reports about quantity, size and of course identity of all analyzed structures is provided and leads particle and technical cleanliness analysis to a new, autonomous level.

Updated Feature: "Find Particles" function now contains a novel particle detection method

The proven "Find Particle" software can now be applied to both: the visual and the IR image. With this updated feature, you are able to do particle detection based on chemical images that were measured by the LUMOS II.

  • While particle recognition for low contrast structures and off-white/transparent particles/fibers on off-white filter membranes can be tedious, a postrun particle determination based on the chemical IR image allows you to determine quantity and size of particles from your imaging or mapping results.
Fully automatically created chemical images by the new adaptive k-means clustering function.
Automatically recognized particles on an aluminum oxide filter. Particles are immediately classified by size and identity with the new "Cluster ID".

추가 정보

문학실

관련 문헌을 다운로드하여 FT-IR 현미경 및 솔루션에 대해 자세히 알아보십시오.