BioScope Catalyst-IRIS

Описание микроскопа

Свернуть
BioScope Catalyst специально создавался как неотъемлемая часть светового инвертированного микроскопа, поэтому конструкция сканирующей головки предусматривает свободный оптический доступ к образцу как сверху, так и снизу. Объектив Раман-спектрометра располагается под образцом и сфокусирован в область контакта зонд-образец. Таким образом, можно исследовать спектры прозрачных образцов. 

Новые АСМ-режимы микроскопа PeakForce QNM и ScanAsyst позволяют с высокой точностью контролировать силу взаимодействия зонд-образец, исключая повреждение образца во время сканирования. А также картировать механические свойства поверхности образца, такие как адгезия, модули упругости и др. в абсолютных величинах.

Эксклюзивное программное обеспечение MIRO (Microscope Image Registration and Overlay) позволяет накладывать и анализировать карты поверхности, полученные различными методами: оптическое изображение, топография, Раман-спектр, карта механических свойств. Таким образом, BioScope Catalyst-IRIS представляет собой мощную аналитическую лабораторию по исследованию свойств поверхности и структуры образцов различными методами с высоким пространственным разрешением. 


BioScope Catalyst  в составе комбайна BioScope Catalyst -IRIS реализует следующие режимы работы:

  • Контактный режим 

  • Режим латеральных сил 

  • Полуконтактный режим (Tapping mode)

  • Полуконтактный режим (PeakForce Tapping mode)

  • Режим регистрации фазы

  • Силовая спектроскопия (в т.ч. силовое картирование)

  • Электросиловая микроскопия

  • Кельвин-микроскопия

  • Микроскопия пьезоотклика

  • Режим Harmonix

  • Проводящая АСМ

  • Наноиндентирование

  • Нанолитография

  • Наноманипуляции

  • Термостатирование образцов

  • PeakForce QNM

  • ScanAsyst 


  • Режим PeakForce QNM
    Режим PeakForce QNM (Quantitative Nanomechanical Property Mapping) является ядром новейшей системы ScanAsyst , разработанной для оптимизации качества изображений атомно-силовой микроскопии. Суть режима заключается в следующем: колебания зонда генерируются с помощью вертикальных перемещений трубки пьезосканера с частотой 2 кГц. При каждом касании острия кантилевера поверхности образца строится кривая силы взаимодействия зонд-образец. Максимальное значение этой силы используется в качестве сигнала обратной связи. 

    При этом PeakForce QNM позволяет использовать значительно меньшие силы, чем традиционный полуконтактный (tapping mode) режим. Это делает возможным работу с особо деликатными образцами и сверхострыми зондами.
    В отличие от полуконтактного режима, где силы взаимодействия зонд-образец это сложная функция параметров настройки,  PeakForce QNM обеспечивает прямое измерение таких сил, что делает его мощным инструментом количественного анализа механических свойств материалов, таких как, адгезия, модули упругости и др. Поскольку силовая кривая строится в каждом пикселе изображения, разрешение полученной карты свойств поверхности равно разрешению топографии.

    Основные преимущества PeakForce QNM 

  • Высокое латеральное разрешение карт механических свойств материалов. Разрешение изображений составляет около 2 нм – типичное значение радиуса закругления кантилеверов Bruker.

  • Количественные данные. Поскольку все механические свойства вычисляются на основе силовых кривых, полученные значения имеют количественный характер. Изображения механических свойств выдаются сразу со шкалой в абсолютных единицах.

  • Чрезвычайно широкий диапазон значений измеряемых характеристик. Например, модуль упругости можно измерять в пределах 1 МПа – 100 ГПа, адгезию в пределах 10 пН – 10 мкН.

  • Неразрушающие измерения. Силы взаимодействия зонд-образец существенно ниже, чем даже в полуконтактном режиме. Это делает возможным работу с особо деликатными образцами и сверхострыми зондами.

  • Нет необходимости настройки резонансной частоты кантилевера. Частота колебаний зонда всегда постоянная – 2 кГц (1 кГц для микроскопа  BioScope Catalyst).

  • Возможность применения широкого диапазона зондов.

  • Благодаря мощному контроллеру Nanoscope V, обеспечивающему высокую скорость обработки массива силовых кривых, изображения топографии и карт поверхности отображаются одновременно по 8-ми независимым каналам.

  • ScanAsyst
    ScanAsyst - это первая интеллектуальная система, позволяющая автоматически оптимизировать качество изображений атомно-силовой микроскопии. ScanAsyst освобождает исследователя от необходимости настраивать параметры обратной связи (setpoint, feedback gains), скорость сканирования. Это делает процесс получения картинки не сложнее, чем выбор области сканирования, как на воздухе, так и в жидкости.

    ScanAsyst основан на режиме PeakForceTapping (или как продолжение этого режима – PeakForce QNM (Quantitative Nanomechanical Property Mapping). Суть режима заключается в следующем: колебания зонда генерируются с помощью вертикальных перемещений трубки пьезосканера с частотой 2 кГц. При каждом касании острия кантилевера поверхности образца строится кривая силы взаимодействия зонд-образец. Максимальное значение этой силы используется в качестве сигнала обратной связи. Система автоматически анализирует получаемое изображение и «налету» оптимизирует параметры сканирования, делая качество картинки наилучшим.

    Основные преимущества ScanAsyst
  • Неразрушающие измерения. Силы взаимодействия зонд-образец существенно ниже, чем даже в полуконтактном режиме. Это делает возможным работу с особо деликатными образцами и сверхострыми зондами;

  • Нет необходимости настройки параметров сканирования (setpoint, feedback gains, скорость сканирования) и резонансной частоты кантилевера;

  • Отличные результаты при работе в жидкостях т.к. значение параметра setpoint динамически подстраивается;

  • Возможность профилирования узких и глубоких впадин и канавок.



  • ScanAsyst также доступен как стандартная функция на атомно-силовых микроскопах MultiMode 8, Dimension Edge, Dimension Icon и Dimension FastScan. Возможен апгрейд более ранних систем, таких как MultiMode, Dimension.

    Технические характеристики

    Свернуть
    Поддерживаемые конфигурации
    Инвертированные оптические микроскопыZeiss Axio Observer A1, D1, Z1 (также Axio Vert.А1)
    Leica Microsystems DMI 3000, 4000, 6000
    Nikon Eclipse Ti-E/U/S (также TE2000-E/U/S)
    Olympus IX51, IX71, IX81 (также IX70)   
    Как отдельно стоящий
    Конденсоры для работы в проходящем светеZeiss LD (0.55 NA, 26mm WD)
    Leica S28 (0.55 NA, 28mm WD)
    Nikon LWD (0.52 NA, 30mm WD)
    Olympus IX2-MLWCD (0.50 NA, 45mm WD)
    Другие модели с большим рабочим расстоянием
    Конфокальные лазерные сканирующие микроскопыZeiss LSM 710
    Leica TCS SP5
    Nikon C1si и C1 plus
    Olympus FluoView 300 и 1000
    Другие модели по запросу
    Цифровые фотокамерыДля камер Andor iXonEM, Hamamatsu ORCA
    CoolSNAP –прямой импорт графических данных через программное обеспечение NanoScope (уточняйте по конкретным моделям)
    Для всех камер – импорт в форматах TIFF, JPEG или BMP
    ЭлектроникаNanoScope V
    КомпьютерIntel 2.4 ГГц Quad Core, 4GB RAM
    жесткий диск 500GB
    DVD-RW
    ЖК монитор с диагональю 30 дюймов
    разрешение 2560x1600 пикселей
    ПО NanoScope v8 
    Рамановские спектрометрыHoriba, Renishaw
    Спецификации АСМ
    Диапазон сканирования X-Y150 мкм при включенной или выключенной линеаризации
    Диапазон сканирования по Z20 мкм при включенной или выключенной линеаризации
    ДетектированиеИК люминисцентный диод, l=850 нм
    Уровень шума по высоте<0.1нм RMS (на воздухе)
    <0.2 нм RMS (в жидкости) (типичные значения с виброизоляцией)
    Уровень шума по силеОграничен тепловым шумом, <10пН RMS для кантилевера с константой жесткости k=20пН/нм
    ОснованиеМоторизованное
    диапазон перемещений 10х10 мм
    магнитные защелки для предметных стекол 2.5х7.5 см, покровных стекол (25 мм), 
    35-ти и 60- миллиметровых пластиковых и 50-миллиметровых стеклянных чашек Петри
    Аксессуары
    Программное обеспечение MIROИмпорт и регистрация оптических и силовых измерений в реальном времени
    Оптические изображения используются как репер для получения изображений в АСМ или силовых измерений
    Наложение изображений
    подстройка цветов и прозрачности
    широкий спектр форматов вывода
    Перфузионные ячейкиПерфузионные ячейки на 50-миллиметровые чашки Петри
    Перфузионные микроячейки (объем <60 мкл)
    Нагрев образцаФизиологические температуры
    Калибровка жесткости кантилевераПо спектру теплового шума (в ПО)
    ВиброизоляцияВиброизоляционный стол 
    Яндекс.Метрика