MIKROSKOP BADAWCZY FTIR

HYPERION

HYPERION to nasza platforma badawcza do mikroskopii podczerwieni. Mikroskop można dostosować do własnych potrzeb i oferuje szeroką gamę specjalistycznych akcesoriów do dedykowanych zastosowań badawczych.
HYPERION 3000 Banner

Cechy charakterystyczne

Od mikroskopii do obrazowania

Seria HYPERION

Mikroskop HYPERION to efekt ponad 30 lat doświadczenia w mikroskopii FT-IR. Wysokiej jakości konstrukcja, włączając w to optykę, części mechaniczne oraz komponenty elektroniczne, zapewnia wysoką stabilność i niezawodność. Wyposażony w narzędzia do zwiększania kontrastu, szeroką gamę dedykowanych obiektywów, oferujący obrazowanie chemiczne, mikroskop HYPERION umożliwia wykonywanie mikroanaliz w prosty i efektywny sposób. Modułowa konstrukcja sprawia, że HYPERION może zostać dostosowany do specyficznych wymagań aplikacyjnych. Posiada szerokie możliwości zastosowania włączając w to badania materiałowe, polimery, chemię, kryminalistykę, konserwację sztuki i life science.

Czułość, rozdzielczość lateralna

Rozdzielczość lateralna HYPERION ograniczona jest jedynie przez dyfrakcję padającego światła. Ze względu na wysoką przepustowość światła bardzo wysoka czułość osiągana jest nawet przy najwyższej rozdzielczości lateralnej.

Droga optyczna wiązki podczerwieni w HYPERION jest konfokalna. Przysłony mogą być umieszczane  pojedynczo w sprzężonej płaszczyźnie ogniskowej przed i za próbką w transmisji, jak również w odbiciu. W standardowej konfiguracji HYPERION wyposażony jest w pojedynczą przysłonę kinfe-edge. Dostępne są metalowe przysłony knife-edge, przysłony iris, koła przysłon, a także automatyczne, sterowane programowo przysłony knife-edge.

 

Elastyczność w sposobie pomiaru próbek

W przypadku analizy mikroskopowej FT-IR w transmisji, większość próbek musi być optycznie cienka i zazwyczaj są one cięte na kawałki o grubości około 5–15 μm. Próbki są osadzane na podłożach odbiciowych można badać techniką odbiciową. Standardowo używany jest obiektyw 15x lub jako alternatywa dla mniejszych próbek można zastosować bardziej skupiające obiektywy (20x, 36x). W związku z tym, że wiele próbek nie jest przezroczystych ani odbiciowych, można je łatwo analizować przy użyciu techniki osłabionego całkowitego wewnętrznego odbicia (ATR).

Dedykowany obiektyw ATR (20x) do HYPERION umożliwia nieograniczoną, obserwację próbki zapewniając najwyższą czułość pomiaru IR. W celu analizowania próbek miękkich oraz bardzo twardych, można regulować stopień docisku dzięki sensorowi umieszczonemu w obiektywie ATR.  Wewnętrzny sensor docisku w sposób powtarzalny, zapewnia optymalny kontakt między próbką a kryształem nawet podczas automatycznych pomiarów mapowania ATR.

Pomiar bardzo cienkich powłok na powierzchniach metalowych często wymaga zastosowania techniki odbiciowej typu "grazing angle", która zwiększa interakcję światła podczerwonego z próbką. Dzięki opatentowanej konstrukcji obiektywu GAO firmy Bruker osiągana jest bardzo wysoka czułość, która umożliwia nawet analizę warstwy monomolekularnej. Ponadto możliwe są pomiary światłem spolaryzowanym.

 

Zakres spektralny

Zakres spektralny mikroskopu HYPERION może zostać rozszerzony z zakresu średniej podczerwieni do zakresu bliskiej podczerwieni (NIR) oraz zakresu widzialnego (VIS, do 25,000cm-1), a także regionu dalekiej podczerwieni (FIR, do 80 cm-1). Do pokrycia tak szerokiego zakresu spektralnego, koniecznym jest wykorzystanie różnych detektorów, które są wymienione w prosty sposób przez użytkownika. HYPERION może zostać wyposażony w dwa detektory jednocześnie, których kontrola odbywa się z poziomu oprogramowania.

 

Oprogramowanie

HYPERION sterowany jest za pomocą łatwego w użyciu, wydajnego i wszechstronnego oprogramowania do spektroskopii OPUS. Oprogramowanie obejmuje najbardziej kompleksowe funkcje akwizycji, przetwarzania i ewaluacji danych. Interfejs użytkownika oprogramowania można dostosować do rutynowych analiz laboratoryjnych, a także do zaawansowanych zastosowań badawczo-rozwojowych.

Wszystkie widma wynikowe, obrazy wizualne, obrazy IR, wykresy RGB i PCA oraz adnotacje przechowywane są w jednym pliku, aby zapewnić integralność danych i uprościć zarządzanie danymi.

Akwizycja danych za pomocą HYPERION jest bardzo prosta, ponieważ użytkownik prowadzony jest przez pomiar dzięki intuicyjnym asystentom pomiaru (OPUS 7.0). Wiele algorytmów jednowymiarowych i wielowymiarowych jest zaimplementowanych w OPUS w celu wyodrębnienia odpowiednich informacji z pozyskanych danych pojedynczych lub 3D. Powstałe obrazy IR można wyświetlać w różnych perspektywach 2D i 3D na górze lub obok obrazu widzialnego.

Spektrometr FT-IR INVENIO z mikroskopem FT-IR HYPERION 3000

 

Diagnostyka spektrometru

Mikroskop FT-IR HYPERION generuje wiarygodne dane. Technologia PerformanceGuard™ zapewnia ciągłą diagnostykę online, wyświetlanie statusu urządzenia w czasie rzeczywistym oraz automatyczne testy (OQ, PQ). Oprogramowanie OPUS pozwala na wykonywanie analiz FT-IR zgodnie z GMP i 21CFR-Part11.

 

Szerokie możliwości rozbudowy

Mikroskopy serii HYPERION to w pełni rozwojowe systemy do analizy optycznej i podczerwieni. HYPERION 2000 zawiera wszystkie funkcje znajdujące się w wersji do 1000, podobnie jak 3000 w odniesieniu do 2000.

  • HYPERION 1000: mikroskop podczerwieni przystosowany do pracy w trybach transmisji i odbicia, wyposażony w aperturę typu knife-edge i manualny stolik xy. Posiada m.in. rewolwer wyposażony w obiektyw 15x typu cassegrain i obiektyw 4x vis, binokular oraz możliwość obserwacji video.
  • HYPERION 2000: w pełni zautomatyzowany mikroskop wyposażony w automatyczny stolik oraz ekran LCD wbudowany w system. HYPERION 2000 posiada wszelką funkcjonalność systemu HYPERION 1000.
  • HYPERION 3000: w pełni zautomatyzowany mikroskop do obrazowania FT-IR wyposażony w detektor ogniskowej matrycy. HYPERION 3000 posiada wszelką funkcjonalność systemu HYPERION 2000.

Specyfikacje

Specyfikacja

Oględziny próbki

Przed analizą próbki w trybie FTIR, region zainteresowania musi znajdować się w miejscu próbki. Jednakże wiele próbek mikroskopowych nie posiada wystarczającego kontrastu w trybie widzialnym. HYPERION oferuje wiele różnych technik umożliwiających zwiększenie kontrastu do inspekcji widzialnej próbki w trybie transmisji i odbicia.

  • Rewolwer na szeroki zakres obiektywów
  • Apertura Köhler'a
  • Polaryzatory rotacyjne umieszczone przed i za próbką w trybie transmisji i odbicia
  • Oświetlenie w jasnym i ciemnym polu
  • Oświetlenie fluorescencyjne

Do podglądu widzialnego próbki mikroskop HYPERION wyposażony jest w kamerę CCD wysokiej jakości. Dodatkowy okular pozwala na obserwację próbki w całkowicie niezmienionych kolorach. Autofocus dostępny jest opcjonalnie.

Obiektyw ATR

Dedykowany obiektyw ATR firmy Bruker umożliwia obserwację próbki bez wpływu na pomiary w podczerwieni. Wewnętrzny sensor nacisku, w sposób powtarzalny, zapewnia optymalny kontakt między próbką a kryształem podczas pomiaru.

 

Obiektyw Grazing Angle

Opatentowany przez firmę Bruker obiektyw typu Grazing Angle został stworzony do mikroanalizy cienkich powłok na powierzchniach metalicznych z ekstremalnie wysoką czułością zachowując polaryzację wiązki podczerwieni.

 

Komora IMAC do makro obrazowania

Zewnętrzna komora IMAC umożliwia obrazowanie FTIR dużych próbek. Tak jak w przypadku mikroskopu HYPERION 3000, również w komorze IMAC wykorzystywany jest detektor FPA.

Uchwyt grzewczy (A 599)

Uchwyt grzewczy na próbki przystosowany do mikroanalizy w spektroskopii FTIR i Raman w trybie transmisji i odbicia. Kontrolowane z poziomu oprogramowania eksperymenty z rampami temperatur od zakresu temperatury otoczenia do 180°C

 

Stolik z opcją grzania i chłodzenia (A 699)

Precyzyjny stolik z opcją grzania i chłodzenia umożliwia mikroanalizę próbek w FTIR i Raman w zakresie temperatur od -196°C do 600°C

Obrazowanie chemiczne

Wysokorozdzielcze obrazowanie FTIR

HYPERION 3000 łączy obrazowanie FTIR ze spektroskopią punktową w jednym mikroskopie. Dwie odseparowane optyki wewnątrz mikroskopu gwarantują dokładny i wolny od zniekształceń obraz próbki na detektorze FPA (detektor ogniskowej matrycy) podczas obrazowania chemicznego, natomiast największa przepuszczalność światła jest osiągana gdy użytkowany jest detektor jedno elementowy.

Dzięki zastosowaniu detektora FPA w mikroskopie HYPERION 3000, możliwym jest pomiar do 16,384 widm obszaru do wymiarów 340 x 340 µm z rozdzielczością pikselową 2.7 µm. Przy analizach większych obszarów, obrazy IR są składane. Wyższe rozdzielczości przestrzenne są osiągane przez obiektywy z większą aperturą numeryczną (20x, 36x).

Obrazowanie FTIR umożliwia analizę próbek z rozdzielczością przestrzenną ograniczoną tylko przez długość fali zależną od dyfrakcji światła. W średniej podczerwieni (MIR) rozdzielczość około 2.5 µm (przy 4000cm-1) jest możliwa do uzyskania w trybie transmisyjnym i odbiciowym. Aby uzyskać wysoką rozdzielczość przestrzenną, rozdzielczość pikselową 1.1 µm pomiar wykonuje się modelem HYPERION 3000 z obiektywem 36x.

 

Pozyskanie obrazu widzialnego próbki, wybór obszaru do pomiaru oraz pomiar realizowane są z wykorzystaniem pakietu oprogramowania OPUS/Video. Wyniki pomiarów przechowywane są w plikach 3D, które można poddać obróbce i ewaluacji w programie OPUS.

Wynikami ewaluacji są zwykle obrazy chemiczne próbki w postaci dwu- i trzywymiarowej w fałszywej skali kolorów. Do ewaluacji danych 3D oprogramowanie OPUS oferuje wiele algorytmów m.in. integracja pików, korelacja z widmami składników, analiza klastrowa 3D, analiza głównych składowych (PCA) i kalkulacje obrazów RGB.

Do obrazowania FTIR większych próbek dostępna jest komora makro obrazowania IMAC, która jest wyposażona w nowoczesny detektor FPA, podobnie jak w przypadku mikroskopu HYPERION 3000.

Rozdzielczość piksela dla HYPERION 3000 w transmisji i refleksji:

Obiektyw Rozdzielczość piksela
15x 2,7 μm
20x 2,0 μm
36x 1,1 μm

Więcej informacji

Materiały dodatkowe

Dowiedz się więcej o naszych mikroskopach i rozwiązaniach FT-IR, pobierając dostępne materiały.