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2025-01-10 17:04:05納米級(jí)光學(xué)顯微鏡: 納米級(jí)光學(xué)顯微鏡是一種高精度顯微鏡，其分辨率可達(dá)到納米級(jí)別，能夠觀測(cè)到物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和納米尺度的細(xì)節(jié)。該顯微鏡利用光學(xué)原理放大樣品圖像，通過(guò)高亮度光源、高精度物鏡和先進(jìn)的成像技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的高分辨率觀測(cè)。它廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、納米技術(shù)等領(lǐng)域，是研究納米材料和納米結(jié)構(gòu)的重要工具。納米級(jí)光學(xué)顯微鏡具有非破壞性、高分辨率、實(shí)時(shí)觀測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，為科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)提供了有力支持。

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納米級(jí)光學(xué)顯微鏡問(wèn)答

2022-04-26 11:11:57想要實(shí)現(xiàn)納米級(jí)移動(dòng)？讓TA來(lái)助你一臂之力: 顯微操縱器，具有精密的傳動(dòng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)，可完成人手不能從事的精細(xì)運(yùn)動(dòng)的操作。主要應(yīng)用于膜片鉗實(shí)驗(yàn)、顯微注射類實(shí)驗(yàn)及機(jī)械定位等場(chǎng)景。根據(jù)顯微操縱器控制移動(dòng)的方式，一般分為手動(dòng)、電動(dòng)顯微操縱器。手動(dòng)模式由于精度多為微米級(jí)別，且難以穩(wěn)定控制移動(dòng)速度，因此使用場(chǎng)景比較受限。相比之下，電動(dòng)模式穩(wěn)定性高，精度可以控制幾十到幾百納米范圍內(nèi)，而且對(duì)環(huán)境要求相對(duì)比較低。為什么電動(dòng)模式可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性高、精度高？因?yàn)殡妱?dòng)模式中多使用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)是一種直接將電脈沖轉(zhuǎn)化為機(jī)械運(yùn)動(dòng)的機(jī)電裝置，通過(guò)控制施加在電機(jī)線圈上的電脈沖順序、頻率和數(shù)量，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向、速度和旋轉(zhuǎn)角度的控制。在不借助帶位置感應(yīng)的閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)的情況下，使用步進(jìn)電機(jī)與其配套的驅(qū)動(dòng)器共同組成的控制簡(jiǎn)便、低成本的開環(huán)控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)精確的位置和速度控制?，F(xiàn)在常用的步進(jìn)電機(jī)主要分為三類，包括反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)（VR）、永磁式步進(jìn)電機(jī)（PM）、混合式步進(jìn)電機(jī)（HS），其特點(diǎn)各不相同。1）永磁式步進(jìn)電機(jī)：一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，永磁式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子用永磁材料制成，轉(zhuǎn)子的極數(shù)與定子的極數(shù)相同。特點(diǎn)是動(dòng)態(tài)性能好、輸出力矩大，但這種電機(jī)精度差，步矩角大，一般為7.5度或15度；2）反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)：一般為三相，可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，定子上有繞組、轉(zhuǎn)子由軟磁材料組成。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、步距角小，一般為1.5度、但動(dòng)態(tài)性能差、噪聲、振動(dòng)都很大，可靠性難保證。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁路由軟磁材料制成，定子上有多相勵(lì)磁繞組，利用磁導(dǎo)的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩；3）混合式步進(jìn)電機(jī)：指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。其定子上有多相繞組、轉(zhuǎn)子上采用永磁材料，轉(zhuǎn)子和定子上均有多個(gè)小齒以提高步矩精度。其特點(diǎn)是輸出力矩大、動(dòng)態(tài)性能好，步距角小，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本相對(duì)較高。它又分為兩相和五相：兩相步進(jìn)角一般為1.8度而五相步進(jìn)角一般為 0.72度。下圖生動(dòng)的演示了兩相步進(jìn)電機(jī)的工作原理：其轉(zhuǎn)子有50齒，而定子只有48齒，分為8個(gè)主極。如果將這8個(gè)主極分為4對(duì)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)其中1對(duì)定子與轉(zhuǎn)子的齒牙是完全對(duì)齊的，一對(duì)定子與轉(zhuǎn)子的齒牙是錯(cuò)牙的，另外兩組的定子與轉(zhuǎn)子的齒牙則是半對(duì)齊的。當(dāng)給定子一個(gè)脈沖信號(hào)時(shí)，定子磁場(chǎng)發(fā)生變化，轉(zhuǎn)子就會(huì)輕微移動(dòng)以便與定子齒位對(duì)齊，在全驅(qū)動(dòng)情況下，每次移動(dòng)都是一個(gè)凹齒或者凸齒的一半，這個(gè)角度就是1.8度。如果是半步驅(qū)動(dòng)的話，角度會(huì)進(jìn)一步減小，也就是0.9度。MM-500電動(dòng)顯微操縱器MM-500電動(dòng)顯微操縱器，采用兩相混合式步進(jìn)電機(jī)，搭配軟件操作。通過(guò)精巧的設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)納米級(jí)移動(dòng)精度，而且可承載更大的負(fù)載。例如可承載R-480玻璃微電極注射泵（約160g）或KDS Legato 130微量注射泵（約500g），再搭配MP-500微電極拉制儀形成納升級(jí)與微升級(jí)顯微注射解決方案，完成對(duì)斑馬魚、線蟲等胚胎、幼體的超精細(xì)顯微注射。識(shí)別下方二維碼，免費(fèi)申請(qǐng)?jiān)囉茫?/dd>
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2023-01-08 12:35:25中科院物理所：納米級(jí)應(yīng)變直寫技術(shù)，加速二維材料應(yīng)變工程技術(shù)發(fā)展 |前沿用戶報(bào)道: 研究背景及成果應(yīng)變工程是指通過(guò)拉伸或壓縮等應(yīng)變技術(shù)來(lái)調(diào)控材料性能或優(yōu)化相關(guān)器件性能。近些年來(lái)，隨著二維材料的興起，基于它的應(yīng)變工程研究變得火熱起來(lái)。但現(xiàn)有的二維材料應(yīng)變技術(shù)（如拉伸襯底、產(chǎn)生氣泡等），重復(fù)性及靈活性差，因此如何實(shí)現(xiàn)微區(qū)可控復(fù)雜應(yīng)變成為應(yīng)變工程發(fā)展的重要方向之一。在此背景下，中科院物理所納米實(shí)驗(yàn)室N10組提出了一種非接觸式應(yīng)變直寫技術(shù)。該技術(shù)可以在二維材料中準(zhǔn)確寫入納米到微米尺度設(shè)計(jì)圖案的應(yīng)變。這項(xiàng)全新應(yīng)變技術(shù)，具備高度的靈活性以及半導(dǎo)體工藝兼容性，有望進(jìn)一步推進(jìn)二維材料在納米機(jī)電系統(tǒng)、高性能傳感和非傳統(tǒng)光伏到量子信息科學(xué)等廣泛領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。相關(guān)成果"Strain lithography for two-dimensional materials by electron irradiation."已在Applied Physics Letters 上發(fā)表。實(shí)驗(yàn)思路及結(jié)果驗(yàn)證光刻膠材料 PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）在電子束的輻照作用下會(huì)發(fā)生降解（如圖1所示），導(dǎo)致體積發(fā)生變化。光刻膠自身體積的變化，會(huì)進(jìn)一步使附著在其表面的二維材料以及其它薄膜材料發(fā)生形變（如圖2所示）。基于這個(gè)原理，中科院物理所研究團(tuán)隊(duì)便考慮利用電子束直寫設(shè)備的高精度圖形直寫能力，通過(guò)調(diào)控電子束劑量，創(chuàng)造納米級(jí)應(yīng)變分布的可控應(yīng)變結(jié)構(gòu)制備。圖1 光刻膠（PMMA）的電子輻照降解圖2 電子束誘導(dǎo)二維材料應(yīng)變實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)控制電子束輻照劑量，中科院物理所研究人員可以有效控制二維材料的應(yīng)變程度（如圖3所示）。拉曼光譜技術(shù)以及光致熒光（PL）光譜技術(shù)是研究半導(dǎo)體應(yīng)變的重要工具，圖4展示了“墨西哥帽狀”復(fù)雜應(yīng)變的PL光譜空間峰位分布圖， HORIBA LabRAM HR Evolution Nano 納米拉曼光譜儀的強(qiáng)大空間數(shù)據(jù)采集及后處理能力，進(jìn)一步揭示了該方法復(fù)雜應(yīng)變的制備能力，即同時(shí)制備包含拉伸應(yīng)變（紅移）以及壓縮應(yīng)變（藍(lán)移）結(jié)構(gòu)的能力。圖3 應(yīng)變調(diào)控圖4 復(fù)雜應(yīng)變空間分布儀器使用評(píng)價(jià)“該工作使用 HORIBA 的 LabRAM HR Evolution Nano 納米拉曼光譜儀，可探測(cè)納米級(jí)應(yīng)變分布，使用便捷；處理空間分布數(shù)據(jù)的功能非常強(qiáng)大?！睂?shí)驗(yàn)室配備的LabRAM HR Evolution Nano納米拉曼光譜儀如果您對(duì)上述產(chǎn)品感興趣，歡迎掃描二維碼留言，我們的工程師將會(huì)及時(shí)為您答疑解惑。課題組介紹中科院物理所納米實(shí)驗(yàn)室N10組，主要研究方向有：納米材料與納米結(jié)構(gòu)的可控制備、新奇物理特性及器件應(yīng)用研究；自旋、能谷量子態(tài)物性研究及其在量子信息/量子計(jì)算的應(yīng)用;超快磁光激光光譜學(xué)；低維/納米材料物性和器件研究等。

2021-02-23 16:02:57蔡司電子顯微鏡納米級(jí)顆粒度分析解決方案: 　蔡司光學(xué)顯微鏡圖像對(duì)零配件和生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行清潔度檢測(cè)時(shí)，需要確保機(jī)械組件在無(wú)摩擦狀態(tài)下工作。必須避免因裂紋引起的泄漏，減少噴嘴和過(guò)濾器堵塞以及防止泵和閥門發(fā)生故障?！　〗档途S護(hù)成本和縮短機(jī)器設(shè)備停機(jī)時(shí)間。　　電子顯微鏡圖像全自動(dòng)納米級(jí)顆粒度分析軟件 —— 蔡司 SmartPI　　利用電子顯微鏡分析濾膜上多達(dá) 200,000 個(gè)顆粒，并可選擇地了解材料的化學(xué)組份信息 – SmartPI 讓這一切的全自動(dòng)化運(yùn)行得以實(shí)現(xiàn)。　　光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡的疊加圖像(包含 EDX 分析)蔡司關(guān)聯(lián)顆粒度分析能夠在光學(xué)和電子顯微鏡下快速測(cè)量與分析多達(dá) 200 個(gè)關(guān)鍵顆粒并表征它們 — 快速。這套用于顆粒度 EDS 分析的 Correlative Particle Analyzer 系統(tǒng)符合 ISO 16232 和 VDA19 標(biāo)準(zhǔn)。

2022-12-30 11:34:24案例分析 | 利用光學(xué)顯微鏡和激光光譜的2合1解決方案對(duì)帶涂層的環(huán)狀螺旋彈簧執(zhí)行深度剖析和分層分析: 除了同時(shí)進(jìn)行視覺和化學(xué)檢查外，結(jié)合了光學(xué)顯微鏡和激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)（LIBS）的2合1材料分析解決方案還可用于高效執(zhí)行深度剖析。深度剖析可以成為整個(gè)材料分析工作流程的其中一環(huán)。本文討論了用2合1解決方案對(duì)涂層材料進(jìn)行快速深度剖析的方法。檢測(cè)具有多層涂層，或散裝材料內(nèi)有多種成分的部件或零件時(shí)，深度剖析是非常有效的方法。印刷電路板（電子）上的涂層和車輛（汽車和運(yùn)輸）上的油漆和防腐蝕涂層就很適合進(jìn)行深度剖析。2合1解決方案可以大幅節(jié)省材料分析的成本和時(shí)間。在生產(chǎn)、質(zhì)量控制、故障分析或研發(fā)過(guò)程中，如果數(shù)據(jù)足夠相關(guān)、準(zhǔn)確、可靠，那么決策者就能更快、更有信心地作出決策。介紹金屬合金、汽車、航空航天、運(yùn)輸和電子等行業(yè)的產(chǎn)品和應(yīng)用，以及金相學(xué)、地球科學(xué)和材料科學(xué)等領(lǐng)域都離不開材料分析[1-3]。面對(duì)日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)和日益嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)，如何選擇經(jīng)濟(jì)高效的方式來(lái)保障產(chǎn)品的質(zhì)量或研究結(jié)果的可靠性，以進(jìn)行后續(xù)創(chuàng)新已然成為了一個(gè)嚴(yán)峻的問(wèn)題。采用多種技術(shù)對(duì)材料進(jìn)行目視檢查，然后確定其局部成分的方法，需耗費(fèi)大量的時(shí)間和成本[1-3]。高分辨率、高對(duì)比度的顯微鏡可用于執(zhí)行目視檢查，化學(xué)/元素光譜分析可用于確定材料成分。制定具體應(yīng)用的后續(xù)行動(dòng)方案之前，通常要先了解材料的微觀結(jié)構(gòu)和成分的可靠數(shù)據(jù)。如果時(shí)間和預(yù)算有限，迫使人們必須采取有效的方法來(lái)迅速做出正確決策時(shí)，獲取這些數(shù)據(jù)就更加重要了。在部分檢查中，如質(zhì)量控制（QC）和故障分析（FA），人們必須要能識(shí)別多層涂層，以及從基材到表面的成分變化情況[4-6]。這些需求廣泛分布于各行各業(yè)，如電子（焊接和PCB表面涂層）和汽車/運(yùn)輸和建筑（油漆和防腐蝕涂層）行業(yè)，以及法醫(yī)領(lǐng)域（事故調(diào)查）。材料涂上涂層后，可以賦予零部件特定的機(jī)械或電氣性能，或者僅僅是保護(hù)它們免受磨損、風(fēng)化和腐蝕。涂層可以有多個(gè)層次，分別由多種材料構(gòu)成。檢測(cè)具有多層涂層，或從基材到表面有多種成分的零部件時(shí)，深度剖析可以確定每層材料或特定深度的成分。此外，甚至還可以顯示關(guān)鍵層是否存在。下面介紹使用徠卡顯微系統(tǒng)的DM6 M LIBS材料分析解決方案進(jìn)行深度剖析和分層分析的情況。材料的深度剖面分析LIBS方法利用激光燒蝕，對(duì)涂層和組件材料進(jìn)行微鉆（μ-drill）。微鉆的作用包括：深度剖析，以確定成分隨材料深度變化的情況；對(duì)多層油漆或涂層材料進(jìn)行分層分析；表面清洗，以去除氧化物或污染物。圖1為在鋼合金上進(jìn)行微鉆的示例。圖1：A) 示意圖顯示了具有多層涂層材料的橫截面和一個(gè)微鉆鉆孔，其中寬度和深度已標(biāo)明。B）帶有微鉆鉆孔的鋼材圖像（用紅色箭頭標(biāo)記）。涂層材料的分層分析一個(gè)由銅（Cu）制成，并涂有鎳（Ni）和銀（Ag）的環(huán)狀螺旋彈簧經(jīng)過(guò)了深度剖面分析。分析采用的是DM6 M LIBS解決方案的微鉆和LIBS功能。彈簧的各層和基材都經(jīng)過(guò)了分析。環(huán)狀螺旋彈簧是在兩端連接的盤狀彈簧，外觀呈圓形，常用于電機(jī)密封、皮帶驅(qū)動(dòng)的電機(jī)和電氣連接器中。圖2顯示了環(huán)狀螺旋彈簧的照片和材料截面的示意圖。環(huán)狀螺旋彈簧的深度剖面分析數(shù)據(jù)如下所示。我們?cè)趶椈刹牧仙瞎策M(jìn)行了8次激光微鉆，以分析從表面到基材的成分。每次激光微鉆大約可以在焦點(diǎn)位置燒蝕5微米，具體視材料性質(zhì)而定。進(jìn)行8次激光微鉆，并獲取3份光譜數(shù)據(jù)的總用時(shí)在1到2分鐘之間。圖2中的結(jié)果顯示了以下光譜：頂層是第1次激光微鉆時(shí)打開的，材質(zhì)是銀；下一層是第4次激光微鉆時(shí)打開的，材質(zhì)是鎳；第8次微鉆打開的材質(zhì)是銅。圖2：A) 涂有銀和鎳層的銅質(zhì)環(huán)狀螺旋彈簧的圖片，我們采用LIBS和微鉆對(duì)其進(jìn)行深度剖析。B) 顯示銅質(zhì)彈簧材料截面的示意圖。為確定彈簧各層和基材的LIBS光譜數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的參考元素光譜的匹配程度，我們計(jì)算了兩者的匹配度。下表1為各層和基材材料的數(shù)值。然后我們選擇了與測(cè)量光譜匹配度最高的元素參考光譜來(lái)確定材料成分。表1：對(duì)比LIBS獲得的環(huán)狀螺旋彈簧光譜與數(shù)據(jù)庫(kù)中特定元素Ag、Ni和Cu的參考光譜，其匹配度如上表所示。小結(jié)本文介紹了使用徠卡顯微系統(tǒng)DM6 M LIBS材料分析解決方案對(duì)帶涂層的環(huán)狀螺旋彈簧（電機(jī)或電子元件）進(jìn)行深度剖析的方法。對(duì)材料進(jìn)行微鉆后，即可獲得彈簧的2個(gè)涂層和基材的光譜，整個(gè)過(guò)程僅需1到2分鐘。材料分析對(duì)各類產(chǎn)品開發(fā)（R&D）、質(zhì)量控制（QC）、故障分析（FA）和技術(shù)應(yīng)用都很重要，并且廣泛應(yīng)用于許多行業(yè)和領(lǐng)域中。通常這種分析的時(shí)間和預(yù)算都是有限的，但獲得可靠結(jié)果和保障產(chǎn)品質(zhì)量始終非常重要[1-3]。對(duì)于具有多層涂層，或材料內(nèi)部包含多種成分的部件執(zhí)行檢查、質(zhì)量控制或FA時(shí)，有時(shí)需要做深度剖析。比如，油漆和防腐涂層就需要進(jìn)行深度剖析。深度剖析可以確定各層材料或特定深度的成分。相關(guān)產(chǎn)品徠卡DM6 M LIBS

2020-05-08 16:54:45解析光學(xué)顯微鏡的組成: 光學(xué)顯微鏡由哪些部分組成呢？今天就來(lái)給大家介紹一下，畢竟對(duì)于很多人來(lái)說(shuō)對(duì)于光學(xué)顯微鏡由哪部分組成還是很好奇的，下面就帶大家來(lái)近距離體驗(yàn)了解光學(xué)顯微鏡的組成：一，光學(xué)顯微鏡光學(xué)顯微鏡是利用光學(xué)原理，把人眼所不能分辨的微小物體放大成像，以供人們提取微細(xì)結(jié)構(gòu)信息的光學(xué)儀器。光學(xué)顯微鏡的種類很多，除一般的外，主要有暗視野顯微鏡一種具有暗視野聚光鏡，從而使照明的光束不從ZY部分射入，而從四周射向標(biāo)本的顯微鏡。二，光學(xué)顯微鏡分類偏光顯微鏡偏光顯微鏡是用于研究所謂透明與不透明各向異性材料的一種顯微鏡，在地質(zhì)學(xué)等理工科專業(yè)中有重要應(yīng)用。凡具有雙折射的物質(zhì)，在偏光顯微鏡下就能分辨的清楚，當(dāng)然這些物質(zhì)也可用染色法來(lái)進(jìn)行觀察，但有些則不可用，而必須利用偏光顯微鏡。反射偏光顯微鏡反射偏光顯微鏡是利用光的偏振特性對(duì)具有雙折射性物質(zhì)進(jìn)行研究鑒定的必備儀器，可供廣大用戶做單偏光觀察，正交偏光觀察，錐光觀察。