Исследовательский FT-IR и QCL микроскоп

HYPERION II

HYPERION II - это универсальный FT-IR микроскоп для исследований и разработок. Гибкая комплектация под конкретную задачу, возможность объединения инфракрасной лазерной визуализации (QCL) и FT-IR в одном приборе.

FT-IR и QCL вместе

Аналитическая мощь и инновации

Основные моменты

Сильный. Точный. Гибкий.

Исследовательская платформа ИК-микроскопии и визуализации

Что нового в HYPERION II:

Мартен Сиба, менеджер по продукту, вел разработку HYPERION II от начала и до конца. Он подчеркивает значимость истории разработки HYPERION и рассказывает о новшевствах.

Как мы интегрировали инфракрасную лазерную визуализацию:

Наш пионер QCL и руководитель отдела лазерной микроскопии в Bruker, Нильс Крюгер-Луи, объясняет, почему сочетание FT-IR и QCL является настоящим переломным моментом для инфракрасной микроскопии.

Наше запатентованное снижение пространственной когерентности:

Наш инженер-разработчик Саша Рот (Sascha Roth) подробно рассказал о разработке запатентованной технологии уменьшения пространственной когерентности.

FT-IR микроскопия дополнена QCL | Инфракрасной лазерной визуализацией

HYPERION II - это инновация в инфракрасной микроскопии. Он обеспечивает ИК-визуализацию вплоть до дифракционного предела и задает новый эталон микроскопии ATR. Именно в нем впервые сочетаются FT-IR и инфракрасная лазерная визуализация (ILIM), благодаря чему в одном устройстве возможны все три режима измерения: пропускание, отражение и ATR.

Особенности HYPERION II:

  • Широкий выбор детекторов для μ-FT-IR:
    Широкополосные, среднеполосные, узкополосные LN2-MCTтермоэлектрически охлаждаемый (TE) MCT.
  • Матричный детектор для инфракрасной визуализации (64 x 64 или 128 x 128 пикселей).
  • Опция спектроскопии QCL на базе модуля лазерной инфракрасной визуализации (ILIM, лазер класса 1)
  • Выбор объектива: 3.5x/15x/36x/74x IR, 20x ATR, 15x GIR, 4x/40x VIS.
  • Расширение спектрального диапазона – от ближнего инфракрасного (NIR) до дальнего инфракрасного (FIR)
  • Выбор апертур: ручная и автоматизированная ножевая апертура. Металлические апертуры для NIR
  • Выбор аксессуаров и приндлежностей для пробоподготовки: аксессуар для макро ИК-визуализации, предметный столик для охлаждения/нагрева, защитный кожух и т.д.
  • Выбор устройств визуализации: подсветка Darkfield, флуоресцентная подсветка, поляризаторы VIS, ИК-поляризаторы и т.д.

HYPERION II обеспечивает:

  • Идеальное соответствие спектральных и визуальных изображений. Приминимо к любому режиму измерения (включая визуализацию ATR).
  • Чувствительность FT-IR микроскопии и визуализации с использованием детектора фокальной плоскости (FPA) ограничивается только дифракционным пределом.
  • Первая в истории комбинация технологий FT-IR и QCL с помощью (опционально) инфракрасного лазерного модуля визуализации (ILIM, лазерный класс 1).
  • Инфракрасная лазерная визуализация во всех режимах измерения (ATR, Transmission, Reflectance).
  • Запатентованная функция снижения когерентности при использовании лазерной визуализации без артефактов и потери чувствительности или скорости.
  • Высокая скорость визуализации:
    0,1 мм2в секунду (FPA, полный спектр)
    6,4 мм2 в секунду (ILIM, единичное волновое число)
  • Дополнительный детектор TE-MCT для проведения ИК-микроскопии с высоким пространственным разрешением и чувствительностью без использования жидкого азота.
  • Возможность эмиссионной спектроскопии и дополнительное расширение спектрального диапазона.

Область применения HYPERION II:

  • Наука о жизни | визуализация клеток
  • Фармацевтика
  • Исследования излучательной способности (LED)
  • Анализ дефектов и их причин
  • Криминалистика
  • Микропластики
  • Промышленные НИОКР
  • Полимеры и пластмассы
  • Исследование поверхностей
  • Полупроводники

Особенности

Исследовательский микроскоп FT-IR для первопроходцев и новаторов

Вряд ли другой ИК-микроскоп может вдохновить наших пользователей так, как HYPERION II:
Точный, настраиваемый, адаптируемый и всегда на пределе возможного.

Полный контроль

Прежде всего, речь идет о полном доступе к инструменту. Полный доступ к эксперименту, образцам и параметрам. Это основа HYPERION II и его самый ценное свойство - обеспечение полного контроля.

Будь то FT-IR измерения в поточечном режиме, картирование или визуализация с различными детекторами или объективами, особенностями пробоподготоки или с помощью ATR или объектива Grazing Angle.  В любой момент вы можете повлиять на результат ваших измерений и сделать их лучше.

Это явное отличие от нашего ИК-микроскопа LUMOS II. Там, где LUMOS II избавляет пользователя от многочисленных настроек эксперимента  и автоматизирует процесс измерения, HYPERION II остается гибким инструментом, который делает только то, что требует пользователь.

Микроскоп HYPERION II с детектором MCT

Памятник своему прошлому

Многие пользователи знают HYPERION II и его сильные стороны благодаря предшественнику. В течение почти 20 лет он был двигателем инноваций в ИК-микроскопии и визуализации. То что сделало HYPERION выдающимся FT-IR микроскопом, сохранили, сделав лучше, быстрее и совершеннее.

HYPERION II по-прежнему имеет все функции, необходимые для ежедневных исследований: жидкий азот и термоэлектрически охлаждаемые MCT, детекторы визуализации в фокальной плоскости, визуальные и инфракрасные инструменты улучшения когерентности и, конечно же, обилие специальных принадлежностей.

В результате мы хотели создать новый эталон в FT-IR-микроскопии и визуализации и соответствовать нашему званию лидера инноваций, внедряя новые и захватывающие технологии, сохраняя при этом устоявшиеся и ценные решения.

HYPERION II ILIM и отсек для образцов (слева) и MCT матричным детектором (справа)

Расширение возможностей FT-IR с помощью инфракрасной лазерной визуализации (QCL)
 

QCL и FT-IR в одном приборе

Впервые пользователи могут получить доступ к ИК-микроскопу, который сочетает в себе технологии FT-IR и QCL в одном приборе. Таким образом, мы открываем новую дверь для наук о жизни и исследования материалов.

Зарегистрируйте спектр FT-IR, выберите колебания, которые вы хотите исследовать с помощью QCL, и создайте потрясающие химические изображения за считанные секунды.

Благодаря этому совершенно новому подходу FT-IR и инфракрасной лазерной визуализации мы, наконец, даем пользователям, исследователям и ученым инструмент для разработки новых применений, а также для улучшения устоявшихся и проверенных методов.

Настоящий микроскоп QCL с исключительной производительностью

HYPERION II предлагает бескомпромиссную сочетание QCL микроскопии с современным FT-IR микроскопом. Фактически, мы специально разработали и запатентовали новую технологию снижения когерентности, чтобы обеспечить непревзойденную производительность ИК-лазерной визуализации - без цифровой постобработки.

Для примера: в классической FT-IR спектроскопии пространственная когерентность не играет роли. Однако в ИК-микроскопических измерениях с QCL неизбежно возникают явления нарушения пространственной когерентности. Эти нуары и искажения на ИК-изображениях и спектрах, как правило, считаются дефектами химической визуализации (см. DOI: 10.1002/jbio.201800015).

Отделение химической информации образца от физической, описывающей фазовые отношения рассеянных фотонов, представляет собой непростую задачу. HYPERION II подходит к этой проблеме прагматично, решает ее с помощью интеллектуального аппаратного дизайна и позволяет получать данные химической визуализации без артефактов.

Сравнение FT-IR и QCL спектроскопии

Заявление, что оба метода могут выполнять одну и ту же задачу одинаково хорошо, - популярное заблуждение. FT-IR и инфракрасная лазерная визуализация имеют явные преимущества, и только практическая комбинация обеих позволяет достичь наилучших результатов.

Мы знаем, что большинство ученых и исследователей не хотят отказываться от универсальности FT-IR. Им не нравится ограничиваться одной передовой техникой без точки отсчета. К счастью, HYPERION II можно считать как исключительным FT-IR микроскопом, так и амбициозным микроскопом QCL.

Мы рассмотрели эту двойственность, и там, где технология QCL записывает данные значительно быстрее при одном и том же сигнале к шуму, она по-прежнему ограничена небольшим диапазоном MIR. Опять же, мы остаемся верны концепции HYPERION II. Это Ваш выбор. У Вас есть полный контроль.

QCL-IR визуализация измерений полистирольных шариков. Слева: лазерная визуализация в среднем инфракрасном диапазоне с полной когерентностью. Справа: лазерная визуализация в среднем инфракрасном диапазоне со сниженной когерентностью. Источник: Артур Шёнхальс, Нильс Крёгер-Луи, Аннемари Пуччи, Вольфганг Петрич; О роли интерференции в лазерной средней инфракрасной широкоугольной микроспектроскопии, Journal of Biophotonics, 2018, Volume 11, Issue 7, DOI: 10.1002/jbio.201800015.


 

Помещение образца ткани под инфракрасный лазерный микроскоп HYPERION II

Применения

Приложения для ИК-микроскопии (FPA, MCT, QCL)

Анализ биологических тканей

Потенциал технологии QCL для наук о жизни огромен. Этот микротомный участок ткани миндарин был проанализирован путем наложения ИК-лазерного изображения на визуальные данные.

Материаловедение

ИК-визуализация позволяет легко анализировать многослойные структуры. Этот многослойный кусок краски был исследован с использованием изображений ATR высокого разрешения для определения причины автомобильной аварии.

Разработка лекарственных средств

Определить ингредиенты смеси еще никогда не было так просто. В этом случае фармацевтическую гранулу анализировали на наличие примесей. Примесь (красный) четко выделяется из матрицы API (синий).

Геология и минералогия

С помощью Инфракрасной лазерной визуализации оценивают минералы и их геохимические свойства. На примере показана дифференциация оксидных минералов на основе их отражательных свойств.

Судебные науки

ИК-микроскопия является выдающимся инструментом для криминалистики. В данном случае исследуются волокна для получения четких доказательств их происхождения. Ножевая апертура обеспечивает оптимальное спектральное качество.

Анализ микропластика

FT-IR визуализация является золотым стандартом в анализе микропластика, но ИК-лазерная визуализация наступает на пятки. Программное обеспечение обеспечивает автоматизированный анализ микропластика, включая отчеты о частицах и статистику.

Аксессуары

Новости и события

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".

Дополнительная информация

Дополнительная литература

Узнайте больше о наших FT-IR микроскопах и решениях, загрузив связанную литературу.