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2025-01-10 17:02:23超快共聚焦成像系統(tǒng): 超快共聚焦成像系統(tǒng)是一種先進(jìn)的成像技術(shù)，能夠在極短的時(shí)間內(nèi)獲取樣品的高分辨率圖像。該系統(tǒng)結(jié)合了超快激光技術(shù)和共聚焦成像原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品動(dòng)態(tài)過程的實(shí)時(shí)捕捉。它具有高時(shí)間分辨率、高空間分辨率及高靈敏度等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等領(lǐng)域，為科研人員提供了強(qiáng)有力的研究工具，有助于揭示微觀世界的快速變化過程。

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長春長光辰英生物科學(xué)儀器有限公司 911
2022-11-23
超快共聚焦成像系統(tǒng) 活細(xì)胞快速成像及動(dòng)態(tài)觀測(cè)

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超快共聚焦成像系統(tǒng)問答

2023-08-21 11:50:20激光共聚焦熒光顯微鏡活體熒光物質(zhì)檢查: 激光共聚焦顯微鏡，簡稱CLSM（Confocal Laser Scanning Microscopy），是一種利用激光共振效應(yīng)進(jìn)行成像的顯微鏡。它通過使用激光束掃描樣品的不同層面，將所得到的圖像合成成一幅清晰的三維圖像。與傳統(tǒng)顯微鏡相比，激光共聚焦顯微鏡具有更高的分辨率和更強(qiáng)的穿透能力，可以觀察到更加細(xì)微的結(jié)構(gòu)和更深層次的物質(zhì)。在活體熒光物質(zhì)的檢查中，激光共聚焦顯微鏡發(fā)揮了重要的作用。通過標(biāo)記活體細(xì)胞或組織的特定結(jié)構(gòu)或分子，激光共聚焦顯微鏡可以實(shí)時(shí)觀察到這些結(jié)構(gòu)或分子的活動(dòng)和分布情況。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，它可以用于觀察細(xì)胞的生長、分裂和死亡過程，研究細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)和分子交互作用等。在藥物研發(fā)中，它可以用于觀察藥物在活體細(xì)胞或組織中的分布情況，評(píng)估藥物的療效和毒性。此外，在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域，激光共聚焦顯微鏡可以用于觀察神經(jīng)元的活動(dòng)和連接，揭示大腦的工作機(jī)制。 NCF950激光共聚焦顯微鏡較寬場(chǎng)熒光顯微鏡的優(yōu)點(diǎn)：l 能夠通過熒光標(biāo)本連續(xù)生產(chǎn)?。?.5至1.5微米）的光學(xué)切片，厚度范圍可達(dá)50微米或更大。（主要優(yōu)點(diǎn)）l 控制景深的能力。l能夠從樣品中分離和收集焦平面，從而消除熒光樣品通常看到的焦外“霧霾"，非共焦熒光顯微鏡下無法檢測(cè)到。（最重要的特點(diǎn)）l 從厚試樣收集連續(xù)光學(xué)切片的能力。l 通過三維物體收集一系列圖像，用于二維或三維重建。l收集雙重和三重標(biāo)簽，精確的共定位。l 用于對(duì)在不透明的圖案化基底上生長的熒光標(biāo)記細(xì)胞之間的相互作用進(jìn)行成像。l 有能力補(bǔ)償自發(fā)熒光。耐可視共聚焦成像效果圖尼康共聚焦成成像效果圖NCF950激光共聚焦顯微鏡應(yīng)用，共聚焦顯微鏡在以下研究領(lǐng)域中應(yīng)用較為廣泛：1、細(xì)胞生物學(xué)：細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)胞骨架、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)、流動(dòng)性、受體、細(xì)胞器結(jié)構(gòu)和分布變化、細(xì)胞凋亡；2、生物化學(xué)：酶、核酸、FISH、受體分析3、藥理學(xué)：藥物對(duì)細(xì)胞的作用及其動(dòng)力學(xué)；4、生理學(xué)：膜受體、離子通道、離子含量、分布、動(dòng)態(tài)；5、遺傳學(xué)和組胚學(xué)：細(xì)胞生長、分化、成熟變化、細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)、染色體分析、基因表達(dá)、基因診斷；6、神經(jīng)生物學(xué)：神經(jīng)細(xì)胞結(jié)構(gòu)、神經(jīng)遞質(zhì)的成分、運(yùn)輸和傳遞；7、微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)：細(xì)菌、寄生蟲形態(tài)結(jié)構(gòu)；8、病理學(xué)及病理學(xué)臨床應(yīng)用：活檢標(biāo)本的快速診斷、腫瘤診斷、自身免疫性疾病的診斷；9、生物學(xué)、免疫學(xué)、環(huán)境醫(yī)學(xué)和營養(yǎng)學(xué)。NCF950激光共聚焦顯微鏡配置NCF950激光共聚焦配置表激光器激光405 nm、488 nm、561 nm、640 nm探測(cè)器波長：400-750nm，探測(cè)器：3個(gè)獨(dú)立的熒光檢測(cè)通道；1個(gè)DIC透射光檢測(cè)通道掃描頭最大像素大?。?096 x 4096 掃描速度：2 fps（512 x 512像素，雙向），18 fps（512 x 32像素，雙向），圖像旋轉(zhuǎn): 360°掃描模式X-T, Y-T, X-Y, X-Y-Z, X-Y-Z-T針孔無級(jí)變速六邊形電動(dòng)針孔；調(diào)節(jié)范圍：0-1.5毫米共焦視場(chǎng)φ18mm內(nèi)接正方形圖像位深12bits配套顯微鏡NIB950全電動(dòng)倒置顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)NIS60無限遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)（F200)目鏡(視野)10×(25)，EP17.5mm，視度可調(diào)-5～+5，接口Φ30觀察鏡筒鉸鏈?zhǔn)饺坑^察鏡筒，45度傾斜，瞳距47-78mm，目鏡接口Φ30，固定視度；1）目/攝切換：（100/0,50/50,0/100)；2）目視/關(guān)閉目視/可調(diào)焦勃氏鏡NIS60物鏡10×復(fù)消色差物鏡，NA=0.45 WD=4.0 蓋玻片=0.1720×復(fù)消色差物鏡，NA=0.75 WD=1.1 蓋玻片=0.1760×半復(fù)消色差物鏡，NA=1.40 WD=0.14 蓋玻片=0.17 油鏡100×復(fù)消色差物鏡，NA=1.45 WD=0.13 蓋玻片=0.17 油鏡物鏡轉(zhuǎn)換器電動(dòng)六孔轉(zhuǎn)換器（擴(kuò)展插槽），M25×0.75聚光鏡6孔位電動(dòng)控制：NA0.55，WD26；相襯(10/20,40,60選配）DIC（10X，20X/40X）選配.空孔照明系統(tǒng)透射柯拉照明，10W LED照明；落射照明：寬場(chǎng)光纖照明6孔位電動(dòng)熒光轉(zhuǎn)盤（B，G，U標(biāo)配）；電動(dòng)熒光光閘；中間倍率切換手動(dòng)1X，1.5X、共焦切換機(jī)身端口分光比：左側(cè):目視=100：0；右側(cè):目視=100：0；平臺(tái)電動(dòng)控制：行程范圍130 mm x100 mm （臺(tái)面325 mm x 144 mm ）最大速度：25mm/s；分辨率：0.1μm - 重復(fù)精度：3μm。機(jī)械可調(diào)樣品夾板調(diào)焦系統(tǒng)同軸粗微動(dòng)升降機(jī)構(gòu)，行程：焦點(diǎn)上7下2；粗調(diào)2mm/圈，微調(diào)0.002mm/圈；可手動(dòng)和電動(dòng)控制，電動(dòng)控制時(shí)，最小步進(jìn)0.01um；DIC插板10X，20X，40X插板；可放置于轉(zhuǎn)換器插槽；選配控制搖桿，控制盒，USB連接線軟件軟件：NOMIS Advanced C圖像顯示/圖像處理/分析2D/3D/4D圖像分析，經(jīng)時(shí)變化分析，三維圖像獲得及正交顯示，圖像拼接，多通道彩色共聚焦圖像

2023-05-18 16:59:34全共線多功能超快光譜儀與高精度激光掃描顯微鏡，二維材料與超快: 全共線多功能超快光譜儀BIGFOOT MONSTR Sense Technologies是由密歇根大學(xué)研究人員成立的科研設(shè)備制造公司。該公司致力于研發(fā)為半導(dǎo)體研究應(yīng)用而優(yōu)化的超快光譜儀和顯微鏡，突破性的技術(shù)可將光學(xué)器件和射頻電子器件耦合在一起，以穩(wěn)健的方式測(cè)量具有干涉精度的光學(xué)信號(hào)，真正實(shí)現(xiàn)一套設(shè)備、一束激光、多種功能。圖1. 全共線多功能超快光譜儀BIGFOOT 全共線多功能超快光譜儀BIGFOOT不僅兼具共振和非共振超快光譜探測(cè)，還可以兼容瞬態(tài)吸收光譜（Transient absorption (TAS)）、相干拉曼光譜(Coherent Raman Spectroscopy (CRS))、多維相干光譜探測(cè)(Multidimensional Coherent Spectroscopy (MDCS))。開創(chuàng)性的全共線光路設(shè)計(jì)，使其可以與該公司研發(fā)的高精度激光掃描顯微鏡（NESSIE）聯(lián)用，實(shí)現(xiàn)超高分辨超快光譜顯微成像。全共線多功能超快光譜儀的開發(fā)也充分考慮了用戶的使用體驗(yàn)，系統(tǒng)軟件可自動(dòng)調(diào)控參數(shù)，光路自動(dòng)對(duì)齊、無需校正等特點(diǎn)都使得它簡單易用。全共線多功能超快光譜儀BIGFOOT主要技術(shù)參數(shù)：高精度激光掃描顯微鏡NESSIE MONSTR Sense Technologies的高精度激光掃描顯微鏡NESSIE可用入射激光快速掃描樣品，在幾秒鐘內(nèi)就能獲得高光譜圖像。該設(shè)備可適配不同高度的樣品臺(tái)和低溫光學(xué)恒溫器，物鏡高度最多可變化5英寸，大樣品尺寸同樣適用。NESSIE顯微鏡是具有獨(dú)立功能，可以與幾乎任何基于激光測(cè)量與高分辨率成像的設(shè)備集成在一起，也非常適合與該公司研發(fā)的全共線多功能超快光譜儀集成。圖2. 高精度激光掃描顯微鏡NESSIE 高精度激光掃描顯微鏡-NESSIE的輸入信號(hào)為單個(gè)激光光束，輸出信號(hào)為樣品探測(cè)點(diǎn)收集的單個(gè)反向傳播光束，這樣的光路設(shè)計(jì)確保了反傳播信號(hào)在掃描圖像時(shí)不會(huì)相對(duì)于輸入光束漂移，因而非常適用于激光的實(shí)驗(yàn)中的成像顯微鏡系統(tǒng)。圖3. 使用NESSIE在室溫下測(cè)量的GaAs量子阱的圖像。a）用相機(jī)測(cè)量的白光圖像。b）用調(diào)諧到GaAs帶隙的80MHz激光器（5mW激光輸出）進(jìn)行激光掃描線性反射率測(cè)量。c）同時(shí)測(cè)量的激光掃描四波混頻圖像揭示了影響GaAs層的亞表面缺陷 BIGFOOT+NESSIE應(yīng)用案例：1. 高精度激光掃描顯微鏡用于材料表征美國密歇根大學(xué)課題組通過使用基于非線性四波混頻（FWM）技術(shù)的多維相干光譜MDCS測(cè)量先進(jìn)材料的非線性響應(yīng)，利用激子退相和激子壽命來評(píng)估先進(jìn)材料的質(zhì)量。課題組使用通過化學(xué)氣相沉積生長的WSe2單分子層作為一個(gè)典型的例子來證明這些功能。研究表明，提取材料參數(shù)，如FWM強(qiáng)度、去相時(shí)間、激發(fā)態(tài)壽命和暗/局部態(tài)分布，比目前普遍的技術(shù)，包括白光顯微鏡和線性微反射光譜學(xué)，可以更準(zhǔn)確地評(píng)估樣品的質(zhì)量。在室溫下實(shí)時(shí)使用超快非線性成像具有對(duì)先進(jìn)材料和其他材料的快速原位樣品表征的潛力。圖4. (a)通過擬合時(shí)域單指數(shù)衰減得到的樣本的去相時(shí)間圖，在圖(a)中用三角形標(biāo)記的選定樣本點(diǎn)處的FWM振幅去相曲線【參考】Eric Martin, et al; Rapid multiplex ultrafast nonlinear microscopy for material characterization. Optics Express 30, 45008 (2022). 2.二維材料中激子相互作用和耦合的成像研究過渡金屬二鹵代化合物（TMDs）是量子信息科學(xué)和相關(guān)器件領(lǐng)域非常有潛力的材料。在TMD單分子層中，去相時(shí)間和非均勻性是任何量子信息應(yīng)用的關(guān)鍵參數(shù)。在TMD異質(zhì)結(jié)構(gòu)中，耦合強(qiáng)度和層間激子壽命也是值得關(guān)注的參數(shù)。通常，TMD材料研究中的許多演示只能在樣本上的特定點(diǎn)實(shí)現(xiàn)，這對(duì)應(yīng)用的可拓展性提出了挑戰(zhàn)。美國密歇根大學(xué)課題組使用了多維相干成像光譜（Multi-dimensional coherent spectroscopy, 簡稱MDCS），闡明了MoSe2單分子層的基礎(chǔ)物理性質(zhì)——包括去相、不均勻性和應(yīng)變，并確定了量子信息的應(yīng)用前景。此外，課題組將同樣的技術(shù)應(yīng)用于MoSe2/WSe2異質(zhì)結(jié)構(gòu)研究。盡管存在顯著的應(yīng)變和電介質(zhì)環(huán)境變化，但相干和非相干耦合和層間激子壽命在整個(gè)樣品中大多是穩(wěn)健的。圖5. （a）hBN封裝的MoSe2/WSe2異質(zhì)結(jié)構(gòu)的白光圖像。（b）MoSe2/WSe2異質(zhì)結(jié)構(gòu)在圖（a）中的標(biāo)記的三個(gè)不同樣本點(diǎn)處的低功率低溫MDCS光譜。（c）圖（b）中所示的四個(gè)峰值的FWM(Four-Wave Mixing)四波混頻積分圖。（d）MoSe2/WSe2異質(zhì)結(jié)構(gòu)上的MoSe2共振能量圖。（e）MoSe2/WSe2異質(zhì)結(jié)構(gòu)的WSe2共振能量圖。（f）所有采樣點(diǎn)的MoSe2共振能量與WSe2共振能量【參考】Eric Martin, et al; Imaging dynamic exciton interactions and coupling in transition metal dichalcogenides, J. Chem. Phys. 156, 214704 (2022) 3. 摻雜MoSe2單層中吸引和排斥極化子的量子動(dòng)力學(xué)研究當(dāng)可移動(dòng)的雜質(zhì)被引入并耦合到費(fèi)米海時(shí)，就形成了被稱為費(fèi)米極化子的新準(zhǔn)粒子。費(fèi)米極化子問題有兩個(gè)有趣但截然不同的機(jī)制： (i)吸引極化子（AP）分支與配對(duì)現(xiàn)象有關(guān)，跨越從BCS超流到分子的玻色-愛因斯坦凝聚；（ii）排斥分支（RP），這是斯通納流動(dòng)鐵磁性的物理基礎(chǔ)。二維系統(tǒng)中的費(fèi)米極化子的研究中，許多關(guān)于其性質(zhì)的問題和爭(zhēng)論仍然存在。黃迪教授課題組使用了Monstr Sense公司的全共線多功能超快光譜儀BIGFOOT研究了摻雜的MoSe2單分子層。課題組發(fā)現(xiàn)觀測(cè)到的AP-RP能量分裂和吸引極化子的量子動(dòng)力學(xué)與極化子理論的預(yù)測(cè)一致。隨著摻雜密度的增加，吸引極化子的量子退相保持不變，表明準(zhǔn)粒子穩(wěn)定，而排斥極化子的退相率幾乎呈二次增長。費(fèi)米極化子的動(dòng)力學(xué)對(duì)于理解導(dǎo)致其形成的成對(duì)和磁不穩(wěn)定性至關(guān)重要。圖6. 單層MoSe2在不同柵極電壓下的單量子重相位振幅譜【參考】Di HUANG, et al; Quantum Dynamics of Attractive and Repulsive Polarons in a Doped MoSe2 Monolayer, PHYSICAL REVIEW X 13, 011029 (2023)

2025-09-05 13:00:22植物熒光成像系統(tǒng)是什么: 植物熒光成像系統(tǒng)是一套通過激發(fā)與捕獲葉片熒光信號(hào)，在空間上展示植物生理狀態(tài)的成像平臺(tái)。它以葉綠素?zé)晒鉃楹诵?，結(jié)合高效的光源、精密的探測(cè)器與數(shù)據(jù)處理工具，能夠在不破壞樣本的前提下，評(píng)估光合效率、應(yīng)激響應(yīng)與營養(yǎng)狀況。本文圍繞系統(tǒng)的工作原理、關(guān)鍵組成、常用指標(biāo)與應(yīng)用場(chǎng)景展開，幫助讀者理解其在植物研究與農(nóng)藝改良中的應(yīng)用價(jià)值。系統(tǒng)的核心原理是用特定波段的光激發(fā)葉綠素及其他熒光色素，隨后捕獲發(fā)射信號(hào)。常見激發(fā)波段覆蓋藍(lán)光與可見光區(qū)，發(fā)射峰多集中在680–750 nm區(qū)間。硬件層面通常包含激發(fā)光源、光學(xué)分光與濾光件、熒光探測(cè)器（如CCD/CMOS相機(jī)）以及數(shù)據(jù)處理單元。為獲得均勻且可比的圖像，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行暗場(chǎng)和背景校準(zhǔn)，并可按需要設(shè)置單光路或多通道，實(shí)現(xiàn)對(duì)葉面不同區(qū)域的定量分析。在定量指標(biāo)方面，具代表性的是葉綠素?zé)晒鈪?shù)，如Fv/Fm、ΦPSII、qP與NPQ等，通過成像可獲得葉片的空間分布信息。Fv/Fm反映潛在光化學(xué)效率，ΦPSII指示實(shí)際光合電子傳輸效率，NPQ揭示熱耗散過程。結(jié)合時(shí)間分辨或多光譜成像，還能對(duì)干旱、氮缺乏、病害侵染等脅迫引發(fā)的光合變化進(jìn)行早期診斷，提升作物表型分析和田間健康監(jiān)測(cè)的有效性。在設(shè)備選擇與數(shù)據(jù)分析方面，應(yīng)關(guān)注光譜覆蓋、分辨率、成像速度與熱穩(wěn)定性。激發(fā)光源需覆蓋目標(biāo)波段并保持均勻，濾光系統(tǒng)要有效區(qū)分激發(fā)與發(fā)射光，探測(cè)器具備低噪聲與高動(dòng)態(tài)范圍。數(shù)據(jù)軟件應(yīng)支持圖像校正、ROI提取、指標(biāo)計(jì)算以及與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)平臺(tái)的對(duì)接，便于實(shí)現(xiàn)高通量分析和跨場(chǎng)景對(duì)比。對(duì)于田間應(yīng)用，便攜性、抗干擾性與數(shù)據(jù)傳輸能力也同樣重要。植物熒光成像系統(tǒng)廣泛服務(wù)于基礎(chǔ)研究、作物育種與智慧農(nóng)業(yè)。選型時(shí)可結(jié)合研究目標(biāo)和預(yù)算：若關(guān)注全局光合效率分布，優(yōu)先考慮大場(chǎng)景成像與高通量能力；若需要深入的光化學(xué)參數(shù)，則應(yīng)選擇多波段激發(fā)與高信噪比探測(cè)的設(shè)備。并結(jié)合樣本形態(tài)、維護(hù)成本與數(shù)據(jù)分析能力，必要時(shí)可搭配自動(dòng)化樣品臺(tái)與云端分析平臺(tái)。未來，隨著成像技術(shù)與數(shù)據(jù)智能的深度融合，植物熒光成像系統(tǒng)在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、病害早篩與表型數(shù)據(jù)庫建設(shè)方面將發(fā)揮更大作用。通過標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)量流程與開放數(shù)據(jù)接口，研究者與農(nóng)藝運(yùn)營者能夠?qū)崿F(xiàn)跨場(chǎng)景的比較分析，推動(dòng)育種改進(jìn)與生產(chǎn)效益的提升。

2025-05-16 11:15:25掃描電鏡怎么聚焦: 掃描電鏡怎么聚焦掃描電鏡（SEM，Scanning Electron Microscope）作為一種強(qiáng)大的分析工具，廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、生物學(xué)、半導(dǎo)體等領(lǐng)域。其核心功能之一就是通過的聚焦技術(shù)，確保掃描電子束能夠高效且清晰地探測(cè)樣品表面特征，從而提供高分辨率的圖像和數(shù)據(jù)。要獲得高質(zhì)量的掃描圖像，正確的聚焦至關(guān)重要。在這篇文章中，我們將詳細(xì)探討掃描電鏡的聚焦原理、聚焦過程中常見的問題以及如何通過合理調(diào)整參數(shù)確保佳成像效果。掃描電鏡的聚焦原理掃描電鏡的基本原理是利用電子束掃描樣品表面，并通過探測(cè)二次電子、背散射電子等信號(hào)來形成圖像。電鏡中的電子束必須聚焦在樣品的表面，以獲得清晰的圖像。聚焦過程通過調(diào)節(jié)電子束的大小、形狀和射向樣品的角度來實(shí)現(xiàn)，這需要精確的控制電子鏡頭系統(tǒng)。在SEM中，電子鏡頭通常由多個(gè)磁透鏡構(gòu)成，每個(gè)透鏡通過調(diào)整電流來影響電子束的聚焦度。如何聚焦掃描電鏡調(diào)節(jié)光圈：光圈控制電子束的大小，它直接影響到束流的強(qiáng)度和成像的深度。當(dāng)光圈調(diào)整不當(dāng)時(shí)，電子束可能會(huì)擴(kuò)散或聚焦不清，導(dǎo)致圖像模糊。通常，使用較小的光圈會(huì)提供更高的分辨率，但也會(huì)減小視場(chǎng)。調(diào)整物鏡透鏡：掃描電鏡通過物鏡透鏡進(jìn)行精確聚焦。物鏡透鏡的調(diào)節(jié)主要是通過改變電流強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)樣品距離透鏡不合適時(shí)，圖像會(huì)顯得不清晰，因此調(diào)整物鏡透鏡的位置是確保清晰成像的關(guān)鍵。對(duì)焦的細(xì)節(jié)調(diào)節(jié)：在實(shí)際操作中，電鏡通常配備精細(xì)的對(duì)焦系統(tǒng)，允許用戶在微米甚至納米級(jí)別精確調(diào)節(jié)焦點(diǎn)。通過在圖像屏幕上觀察樣品表面，可以實(shí)時(shí)調(diào)整焦距，直到圖像清晰為止。常見的聚焦問題及其解決方法圖像模糊：這通常是由于對(duì)焦不準(zhǔn)或電子束未能有效聚焦所致。解決方法是通過調(diào)整物鏡透鏡和光圈來重新聚焦，或者檢查電鏡的電子源是否穩(wěn)定。樣品表面損傷：當(dāng)聚焦過于集中時(shí)，電子束的能量過高可能會(huì)對(duì)樣品表面造成損害。為避免這種情況，應(yīng)適當(dāng)減小束流并適當(dāng)調(diào)節(jié)對(duì)焦。焦點(diǎn)漂移：由于樣品或電鏡系統(tǒng)的溫度變化，焦點(diǎn)可能會(huì)發(fā)生漂移。為了克服這個(gè)問題，使用精細(xì)的對(duì)焦調(diào)節(jié)系統(tǒng)是非常重要的。如何確保佳聚焦效果在掃描電鏡的操作中，確保佳聚焦效果的關(guān)鍵是細(xì)致的調(diào)節(jié)和耐心的操作。除了基礎(chǔ)的物鏡調(diào)節(jié)和光圈控制外，操作員應(yīng)當(dāng)熟悉樣品的特性和掃描參數(shù)的影響，并能夠根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整聚焦參數(shù)。保持電鏡系統(tǒng)的穩(wěn)定性，定期校準(zhǔn)設(shè)備，也能大大提高聚焦效果和圖像質(zhì)量。掃描電鏡的聚焦是一個(gè)精細(xì)而復(fù)雜的過程，只有通過對(duì)電子束的準(zhǔn)確控制與合理調(diào)節(jié)，才能確保獲得高質(zhì)量的掃描圖像。掌握這一過程的技巧，能夠極大提升掃描電鏡在科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用中的精度和可靠性。

2023-08-21 11:41:24熱點(diǎn)應(yīng)用丨OLED的光致發(fā)光和電致發(fā)光共聚焦成像: 要點(diǎn)光致發(fā)光和電致發(fā)光是有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）視覺顯示發(fā)展的重要技術(shù)。與共聚焦顯微鏡相結(jié)合，使用RMS1000共聚焦顯微拉曼光譜儀對(duì)OLED器件的光電特性進(jìn)行成像研究。光譜和時(shí)間分辨成像獲得了比宏觀測(cè)試更詳細(xì)的器件組成和質(zhì)量信息。介紹近年來，有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）已成為高端智能手機(jī)和電視全彩顯示面板的領(lǐng)先技術(shù)之一1。使用量的快速增長是因?yàn)镺LED提供了比液晶顯示器（LCD）更卓越的性能。例如，它們更薄、更輕、更靈活、功耗更低、更明亮2。在典型的OLED器件中，電子和空穴被注入到傳輸層中，然后在中心摻雜發(fā)光層中復(fù)合。這種復(fù)合產(chǎn)生的能量通過共振轉(zhuǎn)移到摻雜分子中，從而使其發(fā)光。OLED發(fā)光的顏色取決于發(fā)光層中所摻雜分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)。當(dāng)新的有機(jī)電致發(fā)光器件開發(fā)出來時(shí)，可以利用光致發(fā)光（PL）和電致發(fā)光（EL）光譜來表征單個(gè)元件和整個(gè)器件的光電特性。在本文中，RMS1000共聚焦顯微拉曼光譜儀用于表征四種成像模式下OLED器件的光電特性：PL、EL、時(shí)間分辨PL（TRPL）和時(shí)間分辨EL（TREL）。使用共聚焦顯微拉曼光譜儀來表征OLED的光譜和時(shí)間分辨特性獲得了比宏觀測(cè)試更詳細(xì)的信息。材料和方法測(cè)試樣品為磷光OLED器件，由圣安德魯斯大學(xué)有機(jī)半導(dǎo)體光電研究組提供。將樣品放置在冷熱臺(tái)（LINKAM）上，通過兩個(gè)鎢探針連接到器件電極上實(shí)現(xiàn)成像。使用RMS1000共聚焦顯微拉曼光譜儀進(jìn)行PL、EL、時(shí)間分辨PL（TRPL）和時(shí)間分辨EL（TREL）成像，如圖1。圖1 PL、TRPL、EL和TREL成像的實(shí)驗(yàn)裝置。將裝載樣品的冷熱臺(tái)放置在顯微鏡樣品臺(tái)上，如圖2所示。對(duì)于PL測(cè)試，使用532 nm CW激光器和背照式CCD探測(cè)器；對(duì)于TRPL測(cè)試，使用外部耦合的EPL-405皮秒脈沖激光器、MCS模式和快速響應(yīng)的PMT。對(duì)于EL測(cè)試，使用Keithley 2450 SMU向OLED器件加電壓，并用CCD探測(cè)器檢測(cè)；對(duì)于TREL測(cè)試，使用Tektronix 31102 AFG向OLED加一系列短脈沖電壓，使用MCS模式測(cè)試每個(gè)脈沖下的衰減。圖2 (a)安裝在RMS1000上的冷熱臺(tái)；(b) OLED器件電致發(fā)光寬場(chǎng)成像。測(cè)試結(jié)果與討論大面積光致發(fā)光和電致發(fā)光光譜成像OLED首次采用PL和EL光譜相結(jié)合的方法進(jìn)行研究。當(dāng)使用共聚焦顯微拉曼光譜儀成像時(shí)，可以表征材料在整個(gè)器件中的分布以及在發(fā)光強(qiáng)度和顏色均勻性方面的整體質(zhì)量。圖3中的PL成像和相應(yīng)的光譜提供了器件上4個(gè)區(qū)域發(fā)光層分布的信息，還顯示了電極的位置。圖3 (a)OLED器件的PL光譜強(qiáng)度成像；(b)a中標(biāo)記的點(diǎn)1和點(diǎn)2的PL光譜。白色和灰色代表PL強(qiáng)度，顯示了有機(jī)發(fā)光層的位置?；疑珔^(qū)域?yàn)榘l(fā)光層被頂部電極覆蓋的位置。在頂部電極穿過發(fā)光層的地方，PL強(qiáng)度降低為未覆蓋區(qū)域強(qiáng)度的一半以下。這是由于頂部電極材料削弱了激光強(qiáng)度和光致發(fā)光強(qiáng)度。對(duì)于EL成像，鎢探針連接到與區(qū)域2相交的電極上。圖4中得到的EL圖像和相應(yīng)的光譜表明了EL發(fā)光僅發(fā)生在區(qū)域2中的發(fā)光層與電極重疊的區(qū)域。在PL成像中，空間分辨率主要取決于樣品上激光光斑的大小。而在EL成像中，由于沒有激光，因此是通過改變共焦針孔直徑來改變空間分辨率（將針孔直徑減小到25 μm）。圖4 (a)OLED器件的EL光譜強(qiáng)度成像；(b)a中標(biāo)記的點(diǎn)1和點(diǎn)2的EL光譜。EL強(qiáng)度在整個(gè)有源像素上不均勻，這對(duì)器件的質(zhì)量有影響。在區(qū)域外邊緣有兩個(gè)（白色）垂直條帶，強(qiáng)度比其余部分強(qiáng)。此外，存在許多EL強(qiáng)度降低的非發(fā)光區(qū)域。這表明器件有缺陷，理想情況下，OLED將在每個(gè)像素上呈現(xiàn)出密集和均勻的發(fā)光。高分辨率光致發(fā)光和電致發(fā)光光譜成像為了進(jìn)一步研究，使用PL和EL對(duì)EL有源像素上的較小區(qū)域（圖5a和圖5b）進(jìn)行高分辨成像。圖5b網(wǎng)格內(nèi)的上部區(qū)域是發(fā)光層與電極重疊的地方，下部區(qū)域是單獨(dú)的發(fā)光層。圖5c為 PL強(qiáng)度成像，再次表明被電極覆蓋的發(fā)光層PL強(qiáng)度小于未覆蓋的發(fā)光層。PL峰值波長圖像（圖5d）表明，有電極覆蓋的發(fā)光層與未覆蓋的發(fā)光層（611 nm）相比，PL發(fā)射峰發(fā)生紅移（620 nm）。峰值波長的變化表明在不同的區(qū)域中能級(jí)不同。圖5 (a) OLED器件電致發(fā)光寬場(chǎng)成像；(b)a網(wǎng)格內(nèi)的高分辨率寬場(chǎng)成像；(c)PL強(qiáng)度成像；(d)相同區(qū)域的PL峰值波長成像；(e)EL強(qiáng)度成像；(f)相同區(qū)域的EL峰值波長成像。EL成像顯示，與其余部分相比發(fā)射強(qiáng)度較弱的缺陷（圖5e）波長發(fā)生明顯紅移（圖5f）。這是由于缺陷處的EL能帶的信號(hào)強(qiáng)度降低以及在662 nm處EL能帶信號(hào)強(qiáng)度同時(shí)增加引起的。另外，在EL有源區(qū)域的最底部的區(qū)域中，發(fā)生藍(lán)移，這與在PL圖像上看到的波長變化一致。高分辨率時(shí)間分辨光致發(fā)光和電致發(fā)光成像為獲得額外信息，在同一區(qū)域進(jìn)行TRPL和TREL成像，如圖6所示。分別用激光脈沖和電脈沖，在MCS模式下測(cè)試614 nm處OLED的PL和EL衰減。利用單指數(shù)模型擬合衰減曲線。在圖6a的TRPL成像中，EL活性區(qū)域（上部區(qū)域）中的PL壽命比EL非活性區(qū)域（下部區(qū)域）中的PL壽命短大約200 ns。如圖6c所示，分別為800 ns和600 ns。這里觀察到與圖4中PL強(qiáng)度和波長圖像的類似梯度，沿圖向下方向的發(fā)射強(qiáng)度增強(qiáng)，并且發(fā)生了藍(lán)移。因此，根據(jù)TRPL數(shù)據(jù)可得：當(dāng)光激發(fā)時(shí)，通過摻雜帶可獲得不同的能級(jí)。在圖6b中的TREL成像中，整個(gè)區(qū)域的壽命相似，大約為470 ns。發(fā)現(xiàn)EL壽命顯著短于相同區(qū)域的PL壽命。圖6 (a)OLED的時(shí)間分辨PL成像；(b)OLED的時(shí)間分辨EL成像；(c)a中選定區(qū)域的PL衰減曲線；(d)b中圖像的EL衰減曲線。結(jié)論RMS1000共聚焦顯微拉曼光譜儀用于測(cè)試OLED器件的PL、EL、TRPL和TREL成像。這些不同的成像模式提供了關(guān)于發(fā)光層和電極在整個(gè)器件中位置的詳細(xì)信息，在工作條件下器件的發(fā)光強(qiáng)度和顏色均勻性，以及關(guān)于PL和EL過程中帶隙能量的相對(duì)信息。參考文獻(xiàn)1. A. Salehi et al., Recent Advances in OLED Optical Design, Adv. Funct. Mater., 2019, 29, 1808803, DOI: 10.1002/adfm.201808803.2. J. M. Ha et al., Recent Advances in Organic Luminescent Materials with Narrowband Emission, NPG Asia Mater., 2021, 13, 1–36, DOI: 10.1038/s41427-021-00318-8.天美分析更多資訊