扫描近场光学显微分光计 NFS series


▼概要
日本分光株式会社生产可以分光测定的扫描型接近场光学显微镜NFS系列，。 这台装置能10-100nm左右的空间分解力进行显微分光测量。 能在微小的领域观测光谱强度变化以及波峰变换可更好的对物质特性描述。

◆获得第30回井上春成奖


井上春成金奖

◆特征
・一台一体化扫描型近接场光学分光显微镜
・数十～百nm高空间分辨率测量显微分光。
・使用日本分光制的探头可准确使用特定大小的近接场光。
・可同时测量样品表面微小的凹凸形状。和原子力显微镜（AFM）类似的用法。
・ illumination（透过）、collection、 illumination－collection测量方式。



◆近接场光学显微分光系统

检测探头先端产生的近接场光和样品表面相互作用产生的散射光
对于微小领域的表征方法有利用电子线的电子显微镜形态观察、 X线微分析仪，扫描型探头电镜表面形状观察。 这些分析方法可以得到高空间分辨率的画像、但是得不到样品表面的化学信息。另外，虽然、显微FT/IR分光、显微光激发光分光、显微拉曼光等可以得到表面化学信息，但是因为空间分辨率有限度、所得到的信息也停留在微米量级。原因是光的衍射是有限度的不能超过使用波长范围。
扫描型近场显微镜可以超过衍射限度对极微小领域表征。由数十～百nm开口的光纤探头导入光、前端附近产生和开口同等大小的近接场光。将样品靠近近接场光附近、和样品表面相互作用的结果可观测到数十～百nm。现有的近接场光学显微镜没有对样品的反射、衍射光进行分光后观测、NFS系列是可分光的扫描型近接场光学显微镜，世界。

◆新开发的探针制作技术

探针先端以及除了开口部分外为金属套、所以可以防止光外漏
NFS系列光纤前端约为数十～百nm开口的探头用于近接场光产生或者近接场光集光。日本分光的开口技术以神奈川科学技术（KAST）的研究成果基础上开发的、特定尺寸的开口，再现性好。开口的尺寸用电子显微镜高度的控制。

◆NFS series种类
主要有以下种类。重点介绍近接场显微红外分光系统。
别的型号详细请咨询。
・室温型／低温型　近接场光照射装置（NFS-220/320）
・室温型／低温型近接场用扫描装置（NFS-210/310）
・室温型／低温型　近接场蛍光／光激发光分光装置（NFS-230/330）
・近接场显微镜近红外分光装置（NFS-220FT/320FT）
・近接场显微红外分光装置（NFIR-200/250）
・近接场纳米碳素管评价装置（NFS-230C/330C、特殊定制）
・近接场时间分解分光装置（NFS-230TR/330TR、特殊定制）

◆NFIR-200/250近接场扫描显微红外分光装置

▼近接场显微红外分光装置
红外分光法代表的振动分光法、不论有机・无机应用于各种分析领域。但是，现有的红外显微分光系统空间分辨率受光的衍射现象的影响，限度为10μm左右。 近接场分光法、可以超过这个衍射限度、可见光区域应用于从亚微细米到纳米规模的光分析，红外区域由于光纤探头吸收的原因不能进行分光分析。红外领域通过采用漫反射型近接场光学系统、实现了从近红外到中红外领域的亚微细米空间分辨率的分光测量。 通过照射到探头前端的红外光产生红外近接场光、检测近接场光和样品共鸣漫反射结果信号、测量红外近接场光谱。空间分辨率不受红外波长影响、由探头前端产生近接场光的实际尺寸决定、大约探头前端径大小。因此，红外分广发可用于亚微细米以下领域测量。


▼特征和系统略图
・漫反射型近接场光学装置可除去光纤探头吸收的影响。
・环保配置。
・NFIR-250的FT部装有大型测量用的样品室，可对应一般的红外测量。
装置的概略图如下图。


▼测量Al线路板上的硅胶粒子
下图显示了在Al线路板上涂直径为3μm硅胶粒子的表面形状和-CH以及-O吸收峰的映射结果。 -CH的吸收虽然在粒子内部可以观测到、但是-OH吸収却更广。这是因为硅胶粒子表面吸附的水膜的原因。CH和-OH吸收波峰波长虽然粒子的尺寸只大约为3μm，但是实际可以测量到比这个波长尺寸更高的空间分解能。


◆规格
▼NFIR-200/250

机种 NFIR-200/250 测量方式 杂散光测量方式、光学调整方式、探头位置调整方式 检测器 设置数量：２种 标准检测器：液体氮气冷却MCT检测器 选项检测器：液体氮气冷却InSb检测器 切换方式：电动 样品台范围 竖×横20×20μm、高16μm 傅里叶变换型分光系统 测量波长范围：4000～1000 cm-1 (MCT使用时） 5000～2000 cm-1 (InSb使用时) 分辨率：16cm-1 干渉計：45°入射迈克尔逊干渉计 分速器：Ge/KBr 微型样品室 装备（NFIR-250） 控制用PC OS：Windows XP、通信：16bit AD/DA板、读取画像：ビデオキャプチャボード 软件 反馈信号显示器及映射测量软件 3次元表示软件、探头观察用CCD画像表示软件 映射解析软件、光谱解析软件 尺寸・重量 W1000 x D900 x H1300 mm、280kg（NFIR-200、含防振台） W1600 x D750 x H1300 mm、300kg（NFIR-250、含防振台） 电源 AC100V±10% 250VA（本体）、150VA（FT）、100VA（PC） 其他必要的工具 防振台用空气源：氮气或空气源　0.3～0.8MPa