顯微光譜系統(tǒng)系統(tǒng)顧名思義即顯微鏡系統(tǒng)與光譜儀系統(tǒng)聯(lián)用,既有顯微鏡成像的功能,又有光譜分析的功能。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)微米級樣品的熒光光譜、反射光譜、透射光譜、拉曼光譜等光譜分析,普遍應(yīng)用于材料領(lǐng)域、生物技術(shù)、礦物分析、微納光學(xué)等領(lǐng)域。
結(jié)構(gòu)組成顯微光譜系統(tǒng)系統(tǒng)
顯微光譜系統(tǒng)可分為三個模塊:照明模塊、光譜接收模塊以及成像模塊。
- 照明模塊
顯微光譜系統(tǒng)的照明模塊一般分為科勒照明和共焦照明兩種。
- 科勒照明的光源一般為顯微鏡自帶的鹵素燈,通過透鏡組將鹵素燈絲成像于物鏡的后焦平面上,如此,物體可獲得較為明亮且均勻的全場照明
- 共焦照明是將照明光源(例如激光、氙燈等)通過光纖引入顯微光譜系統(tǒng),光纖輸出端面經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)成像于物體面上,即入射端面與物體面共軛,實現(xiàn)定點照明或激發(fā)。
- 光譜接收模塊
該模塊由光纖以及微型光譜儀組成,其中光纖接收光路為共焦接收,即接收面和物體面為共軛面,實現(xiàn)定點光譜接收。接收光纖一端接入顯微鏡光路,另一端連接至微型光譜儀,從而獲取物體微觀區(qū)域內(nèi)的光譜信息。
- 成像模塊
該模塊為CCD相機,在顯微鏡的基礎(chǔ)上,將CCD/CMOS相機放置在物體面的共軛面上,在測量光譜的同時,可以實現(xiàn)物體圖像實時采集,即共軛成像。
系統(tǒng)特點
- 操作簡便:顯微光譜系統(tǒng)是基于顯微鏡的光路進行了改進和優(yōu)化,增加光譜測量模塊。測量步驟可分為兩步,一為顯微鏡下查找物體,使物體在目鏡下呈清晰像,二為通過微型光譜儀采譜軟件對光譜進行采集。
- 物體小,區(qū)域可選:利用共焦原理,接收光纖僅能接收到光纖端面成像在物體面的區(qū)域,實現(xiàn)微小區(qū)域的光譜采集。采集區(qū)域的空間分辨率一般可以通過接收光纖芯徑除以物鏡放大倍數(shù)獲得。通過特別定制的光纖,可在采集區(qū)域的周圍形成一個圓環(huán),實現(xiàn)對微小物體的區(qū)域選擇及定位。
- 測量能力強:具備傳統(tǒng)顯微鏡所不具備的光譜測量功能,傳統(tǒng)顯微鏡只能提供圖像的獲取,從而對物體進行形貌分析,無法獲得物體的光譜信息。顯微光譜測量系統(tǒng),在保有物體圖像采集的功能外,還可對物體進行不同區(qū)域光譜的采集與分析,更進一步的了解物體的結(jié)構(gòu)與特性。
- 擴展功能多:可基于商用顯微鏡,通過光路切換器的設(shè)計與耦合,增加包含顯微鏡下的透反射、熒光以及拉曼光譜測量,大限度滿足各類的科研需求。