SCMOS相机 光束分析仪 DMD 光纤束 合束激光器 共焦 拉曼光谱仪 锁相放大器 无掩膜光刻机 高光谱相机
二维材料偏振拉曼光谱的声子模式拉曼散射实验可以测量由振动对称而具有拉曼活性的晶体的特定声子模式的能量。考虑到原子构型的对称性,每个晶体都可以被归类到一个特定的点群,这决定了可能的拉曼主动振动模式。精确的声子能量是通过考虑振动模式、原子质量和它们的相互作用强度来确定的。二维材料的每一层都可以指定一个特定的点群,一个特定的声子是否可以通过拉曼散射到达取决于声子模的对称性和晶体的对称性。对于少层二维材料,晶体的对称性取决于层数。严格地说,在相同的材料中,不同厚度的相似振动模式,其模态符号应该是不同的。然而,在许多情况下,为了方便起见,人们使用块晶体的统一表示法来表示其他厚度的模态。声子模的层数依赖性 ...
二维材料低频偏振拉曼测量系统的注意事项一般来说,拉曼散射光大约比瑞利散射光弱106倍。如果有很大一部分瑞利散射光进入光谱仪,那么光谱仪内部的散射光会产生一个显著的背景信号,这个背景信号会压倒拉曼信号。为防止瑞利散射光进入光谱仪,应使用大于6的组合光密度(OD)的滤光片。传统上采用双级单色器作为滤光片来阻挡瑞利散射光,但其体积较大,传输效率较低。由多种介电材料涂层制成的精密干涉滤光片常用于商用拉曼光谱仪,使用简单,传动效率高。然而,截止频率通常被限制在100波数。基于热折变玻璃的滤光片技术的最新发展使得滤光片的截止频率低至5 波数。这提供了一个独特的机会,使用高通量的单级光谱仪访问低于100波数 ...
贝塞尔光束照明拉曼显微拉曼显微镜的光学系统可使用贝塞尔光束进行侧照明,如图1所示。532 nm的激光器和轴锥棱镜产生贝塞尔光束,该光束通过NA为0.6的水浸物镜从样品侧面引入。通过NA-0.8水浸物镜在分光光度计入口狭缝上成像样品沿贝塞尔光束产生的拉曼散射,通过冷却CCD相机获得高光谱线图像,实现高速拉曼成像,沿y轴平行检测400个拉曼光谱。物镜的组合和选择在一定程度上受到了物理上是否可能将它们放置在装置中以及可以放置的被观察样本的大小的限制。另外一个光路来诱导拉曼散射的外延线照明,使用一个线形焦点,以能够比较贝塞尔和传统外延线照明模式之间的成像特性。使用图1(a)中的倒立镜可以切换两种成像模 ...
拉曼测试中二次谐波的测量方式二次谐波测量方式一般有以下3种,第一种是基于二向色镜,第二种是基于反射式,第三种是基于低通滤光片。图1利用二向色镜的方式是最常见的测量二次谐波的光路,原理如上图1所示。它是将飞秒激光器的激光源引入光路中,通过二向色镜将激发光向下反射到显微镜中,显微镜物镜不仅将基频光聚焦到样品上,同时也收集样品表面激发出来的二次谐波光,然后基频光被二向色镜阻挡,二次谐波光则透过二向色镜入射到光谱仪中。由于二次谐波测试总是伴随着激发光偏振态的改变,而该偏振态的改变取决于起偏偏振方向与半波片快轴的夹角,所以光路中还放置了起偏器和检偏器以及偏振态改变装置--半波片,起偏器和半波片放置在二向 ...
表面增强拉曼光谱SERS的影响因素SERS是检测粗糙金属表面吸附质分子最灵敏的工具之一,它会对拉曼散射信号产生较大的增强(图1)。因此可以假设两个因素负责信号的增强。电磁效应被认为是更主要的,有时也被称为“第一层效应”,因为它要求分析物分子与金属表面直接接触。这两种因素都可以通过位于银、金等金属中的表面等离子体的概念得到很好的理解。当等离子体激元垂直于金属表面振荡时引起散射,反映了表面的粗糙度,这种粗糙度可以是物理粗糙度,也可以是一些纳米粒子产生的粗糙度。由于法向拉曼散射得到的信号通常非常微弱,因此为了获得更多可检测或增强的信号,人们倾向于采用SERS技术。这项技术可以提供分子与表面相互作用的 ...
光学显微镜中生物细胞的温度控制面临的挑战和解决方案众所周知,温度的变化对化学反应速率和生物机理都会产生影响,如何精准地控制“实验温度”以及研究不同温度下的实验样本状态尤为重要。因此,我们从成像样品温度控制面临的常见问题出发,致力于实现对显微镜视野中的温度进行高灵敏度的热控制,由此获得更严谨可靠且可重复的数据。图1:VAHEAT系列温度控制器一、显微镜中温度控制问题:1.液体样品蒸发 - 介质浓度变化,在较冷表面凝结;2.温度漂移;3.温度范围有限(最大 45–55°C),标准控制系统中无法实现快速温度变化;4.在较高温度下图像质量下降或 TIRF 角度损失;5.某些设置的复杂性——多个反馈回路 ...
原位拉曼光谱法研究18650锂离子电池中气体逸出的电位依赖性使用原位拉曼光谱对超级电容器电池进行了逸出气体分析。在这种设置中,由于测量是通过散射光进行的,因此无需从电池中提取气体即可测量各种逸出气体的分压,使用专门设计的拉曼分析装置对18650圆柱形电池进行气体分析。,为了加速气体逸出,停留电位从 4.2 变为 4.8 V,直至2000小时。通过这种方法使用商用超级电容器成功地对逸出气体进行了原位拉曼分析。研究表明,新开发的气体分析装置无干扰且高度可靠。图1:用于原位拉曼测量的 LIB-拉曼电池示意图两个光学窗口,以及池体和 18650 池之间的软金属密封,将内部大气与环境隔离本研究所有气体测 ...
1436Hz纯相位空间光调制器在双光子/钙离子成像中的应用一、引言双光子成像是利用双光子吸收的一种成像技术,双光子吸收是指原子或分子在时间和空间上同时吸收两个光子而跃迁到高能级的现象。因此反应概率远小于一般的单光子吸收,它的几率正比于光强度的平方。神经元钙成像(calcium imaging)技术的原理就是借助钙离子浓度与神经元活动之间的严格对应关系,利用特殊的荧光染料或者蛋白质荧光探针(钙离子指示剂,calcium indicator),将神经元当中的钙离子浓度通过双光子吸收激发的荧光强度表征出来,从而达到检测神经元活动的目的。美国Meadowlark Optics公司专注于模拟寻找纯相位空 ...
拉曼多组分分析的技术方法拉曼光谱是基于单色光的非弹性散射,是一种可以用来识别特定化学键的强大技术。当入射光子和化学分子相互作用时,就会发生光子散射。大多数散射光子是由瑞利散射(一种弹性散射形式)产生的,并且与激发激光具有相同的波长。一小部分被散射的光子是由称为拉曼散射的非弹性散射过程产生的。虽然与瑞利散射光子相比,光子的数量相对较少,但这些光子的波长和强度携带有关特定化学键存在的定性和定量信息。在给定的拉曼光谱中,出现在特定波数位置的一组峰可以被描述为识别特定化学物质的“指纹”,同时,峰的高度可以与这种化学物质的浓度有关。多组分分析是拉曼光谱的应用之一。在过去的二十年里,许多研究小组提出了光学 ...
像差理论与计算系列(八)位置色差的计算任何光学介质,对透明波段中不同波长的单色光具有不同的折射率,波长短者折射率大。 光学系统多半用白光成像,白光入射于任何形状的介质分界面时,只要入射角不为零,各种色光将因色散而有不同的传播途径,结果导致各种色光有不同的成像位置和不同的成像倍率。这种成像的色差异称为色差。通常用两种按接收器的性质而选定的单色光来描达色差。对于目视光学系统,都选为蓝色的 F光和红色的C光。色差有两种。其中描述这两种色光对轴上物点成像位置差异的色差称为位置色差或轴向色差,因不同色光成像倍率的不同而造成物体的像大小差异的色差称为倍率色差或垂轴色差。如下图,轴上点A发出一束近轴白光,经 ...
多光子显微镜设计实用指南(11)5. 中继系统TheImage Relay System在第 4 节中,我们重点讨论了如何在显微镜系统中产生和保持短的、高能量的激光脉冲。虽然这些是搭建 MPLSM 系统的基本方面,目前为止,我们还没有讨论通过使用激光的光栅扫描焦斑来构建图像的过程。在本节中,我们将简要描述图像构建过程(第 5.1 节)并概述激光扫描的基本原理(第 5.2 节)。然后简要讨论旁轴系统设计的局限性(第 5.3 节)。我们还将讨论使用计算机辅助光学设计来优化扫描时聚焦脉冲的空间特性(第5.4 和 5.5 节),以及如何改进FOV 和场曲(第 5.3a 和 5.5 节)。最后,我们将讨 ...
多视图共聚焦超分辨显微镜技术出发点:共聚焦显微镜凭借其对各种样品成像时所具有的灵活性和可靠性,目前仍然是生物医学光学显微镜中的主力。但是其存在点扩散函数各向异性、分辨率衍射受限、散射样品中与深度相关的退化(degradation)和体积漂白等问题。文章创新点:基于此,美国国立卫生研究院的Yicong Wu(一作兼通讯)等人提出一种多视图(multiview)共聚焦显微镜,在空间上从亚微米到毫米,在时间上从毫秒到小时级地增强共聚焦显微镜的性能。轴向和横向分辨率提高两倍以上的同时,还降低了光毒性。主要举措有:(1)、开发紧凑型线扫描仪,能够在大面积上实现灵敏、快速、衍射极限的成像;(2)、将线扫描 ...
博览:2020 CVPR使用定向光锥变换的非视域曲面重建技术背景:非视域(Non-line-of-sight,NLOS)成像可以对视域之外的目标进行成像,其应用遍布遥感、国防、机器人视觉和自动驾驶等领域。通常,使用一个光源(如激光)不直接照射目标场景,而是通过一个中介面将光反射到目标场景上,目标场景将光反射到中介面,再由中介面反射到传感器上。传感器捕捉到由中介面反射回的场景信息,并将它们记录为二维图像(或瞬态)的时间分辨序列,通过计算的方法重建出场景图像。除了基于瞬态的成像外,其它NLOS成像模式还包括基于散斑或非相干强度测量以及被动传感和声学成像技术的成像模式。基于瞬态的 NLOS 成像,其 ...
微透镜阵列焦距检测方法1,千分尺测量法西安工业大学通过透镜焦距和透镜镜面半径的理论关系,利用显微镜测量微透镜阵列子单元的直径并用千分尺测量矢高,从而完成焦距的测量,图 1-1所示。图1-1 平凸透镜焦距示意图对于一般的平凸型微透镜阵列,利用显微镜和千分尺分别测量子单元直径 Ф和矢高 h,计算其焦距为: (1-1)早期的微透镜阵列制造常采用熔融光刻胶法制作,形成的是平凸面形的透镜,利用该方法能完成相应的焦距测量。由于平凸透镜焦距受凸面曲率半径限制,使得该类型微透镜阵列的应用受到较大的局限。另外,该检测方法采用千分表接触是测量微透镜阵列的矢高,易造成微透镜表面的 ...
拉曼光谱在检测动物乳腺癌中的应用X光是乳腺癌筛查和监测治疗效果的有力工具,但其缺点是有害、痛苦且仅提供形态学信息,而光谱技术被认为是研究乳腺癌的重要方法之一。不过,使用拉曼光谱进行的乳腺癌研究通常仅限于肿瘤和非肿瘤细胞或组织的分类。为了扩大目前乳腺癌拉曼研究的范围,假设在乳腺癌治疗期间,肿瘤中生化成分的变化比形态学变化发生得更早。为了证实该假设,我们从肿瘤组织和正常组织纵向获取拉曼光谱,并试图发现任何可能成为乳腺癌治疗监测因素的显着变化的存在。使用患癌和正常的雌性大鼠来检验假设。为了最大限度地减少测量不同位点的自发荧光,采用了 785 nm 光纤拉曼光谱。光纤拉曼光谱仪由具有 1 根激发光纤( ...
显微镜的白光照明方式显微镜的照明方式按照其照明光束的照射方向,可被分为透射式照明和反射式照明两大类。顾名思义,透射式照明方法可以用来照亮透明或半透明的被检物体,由于载玻片的使用,绝大数生物显微镜属于此类照明法;反射式照明方法可以用来照亮完全不透明的被检样品,光束从样品上方照射,主要应用于金相显微镜或荧光镜检法。1. 透射式照明透射式照明方法按照其光轴方向又分中心照明和斜射照明两种形式:(1) 中心照明:中心照明是最普遍的透射式照明法,其特点是照明光束的中轴与显微镜的光轴同在一条直线上,一般从待观察样品的正下方入射。它又分为临界照明和柯勒照明两种。图1.临界照明临界照明:如上图1,临界照明的光源 ...
温度对两种4-溴二苯甲酮晶体低频拉曼光谱的影响获得低频拉曼光谱及其温度依赖性的信息。研究温度对4BrBP三斜晶和单斜晶在10 ~ 300 cm-1、在温度范围60-296 K下的低波数测量影响。用双单色仪(Jobin-Yvon Ramanor U 1000)记录了两种4BrBP晶型的低频拉曼光谱,并配备了标准光子耦合检测装置。光谱是用宝石532二极管泵浦固体激光器记录的。激光器发出的光在光谱的绿色区域在532 nm。激光束功率约为75兆瓦。拉曼光谱记录在封闭毛细管中的粉末晶体上。散射配置。毛细管固定在Oxford Duplex闭路循环低温恒温器中,温度范围为330e60k,精度为±1 K。图1 ...
超高强度激光激发产生拉曼的特殊效应入射强度在常规光源或激光可获得的正常范围内的拉曼散射本质上是非相干的。但通过适当的调节(称为q开关),红宝石激光器的发射可以在一个非常短的持续时间内(10-8秒的量级)和非常高的峰值功率(高达100兆瓦或更多)的单个“巨型脉冲”中获得。当如此强烈的相干光照射到样品上时,就会观察到全新的现象。正常拉曼效应的量子力学理论变得不充分。受激拉曼效应做同调拉曼散射时,试样同时受两雷射之照射,一作激发用(ωL),一作监控用(ωS),而拉曼散射之强弱可用ωS之增益为测度。这些现象通常被称为受激拉曼效应。在频率vo的大脉冲激励下,样品在一定的Stokes频率vo - v时产生 ...
通过离子液体插入层的方法在多层石墨烯中调谐红外发射率多层石墨烯器件的四层构造结构在不同偏压下使用原位表征成为可能。在此项工作中,Keithley 2540源表被用于在不同的石墨烯层之间测试偏压来控制注入进程。原位拉曼测试使用XperRam Compact拉曼光谱仪,激发光波长和能量分别为532nm和0.5mW。多层石墨烯的薄层阻抗在不同的注入偏压下通过另外一个Keithley 2400源表进行测量。由于离子液体注入到了石墨烯层因此红外发射率的调制很清楚。为了进一步表征表面多层石墨烯的注入过程进行了原位拉曼的测试。图1显示了在不同的偏压下的表面石墨烯的拉曼光谱。对于一个赞新的多层石墨烯,此处有三 ...
抑制荧光的时域拉曼光谱技术图1显示了激发激光脉冲、发射拉曼散射信号和发射荧光的时间轮廓。荧光过程包括激发、内部转换和发射三个重要步骤,每个步骤都发生在不同的时间尺度上。首先,入射光子激发荧光团分子的时间为飞秒(10-15秒)量级。其次,振动弛豫的无辐射内转换过程也非常快,在10-14 ~ 10-11 s之间。最后,荧光发射是一个缓慢的过程,大约发生在10-9-10-7 s左右。荧光寿命是指分子在发射荧光光子前处于激发态的平均时间。图1所示的指数衰减曲线说明了荧光发射时间的统计分布。单荧光团的荧光时间轮廓符合寿命常数τ的指数函数,而拉曼发射几乎与激发激光同时发生。由于拉曼信号比荧光信号的发射速度 ...
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