Finder 930 系列 全自动化拉曼光谱分析系统

产品概述

从2003 年步入拉曼光谱领域至今，卓立汉光的技术实力不断沉淀，拉曼产品也在推陈出新， 公司产品在材料、地质、生物、化学、医药、食品、刑侦等领域得到了十分广泛的应用。经过与不同行业不同客户的长期探讨，我们推出了全新一代的Finder 930 拉曼测量系统，旨在打造一台属于国人自己的高性能、高稳定性、高性价比的高端国产激光共聚焦拉曼光谱仪。我们汲取了前几代产品的成功经验，对Finder 930 的硬件和软件上进行了全方位升级：

• 成像质量更加，波长重复性和准确性更高，让您的实验数据更加可靠。
• 光路自动校正不仅使设备更加智能，操作更加简单，也让设备稳定性大幅提升，开机即用， 无需专人维护。
• mapping、拉曼mapping、荧光寿命成像、高光谱数据处理， 简单易用，让您的数据分析更加方便快捷。
• Finder 930，是一台具有高性能， 高可靠性，高智能化的通用型分析仪器，为您的研究保驾护航。

系统特点极高的共焦性能

当一个点光源（通常是激光）通过物镜聚焦在样品上，这一点所成的像通过探测针孔被探测器所检测，此时照明针孔和探测针孔相对于物镜焦平面是共轭的，即为共聚焦。在共聚焦显微系统中，只有被照明样品的散射光信号才会被接受，这就保证了横向空间分辨率；而位于光源照明区域内，但不在焦平面上的样品信号会由于离焦而被探测针孔（空间滤波器）强烈地衰减，这也就保证了纵向空间分辨率。因此， 当我们将样品沿着激光入射的方向上下移动时， 可以将激光聚焦于样品的不同层，以实现对样品的剖层分析。共聚焦的另外一个优点是对于透明，半透明样品，或者有较强荧光和黑体辐射背景的样品来说，有较好的背景抑制的功能。

如上图所示，在宽场成像（A）中，离焦光线会显著地降低图像的分辨率和对比度；但是在共聚焦成像系统（B）中，利用针孔去除非聚焦光线，可以形成对比度和分辨率更高的图像。
极佳的系统稳定性

在一个有众多光学元件的光学系统里面，光学元件调节架的温漂，光路切换的重复性等问题，直接影响系统的稳定性，反映到显微共聚焦拉曼光谱系统上*直观的现象就是激光光斑的漂移。而激光光斑的漂移会带来诸多问题，*直接的影响就是共聚焦性能的降低以及系统灵敏度的下降，其次光斑漂移会对偏振等对光路准直性要求极高的实验带来影响，因此保证系统的稳定性是设计一切光学系统的首要问题。

1. 温度湿度对稳定性的影响

在光学系统中，光路越长，反射镜越多，那么光学调整架由于温度湿度影响而产生的漂移量就越大，激光光斑的漂移就会越严重。从共聚焦原理可以看到，共聚焦就是要把激光光斑成像到针孔上，激光光斑漂移就意味着针孔上的光斑像漂移，因此通光量就会显著下降。为了避免信号强度受到影响，因此只能把针孔变大，进而影响共聚焦性能。为了解决这个问题，Finder930 采用了激光器内置的设计，*大程度减小光路长度，同时采用受温度湿度影响形变*小的航空铝材设计制作光学元件调整架。

时间稳定性实验测试曲线：

1.  光路切换对稳定性的影响

当共聚焦拉曼系统为了满足不同的实验需求配置多路激光器时，就需要进行激光器和滤光片的切换，因切换过程对定位精度和重复定位精度都有很高的要求，因此一般采用电动切换。Finder 930 在设计初期， 便巧妙地将多个波长的激光器通过二向色镜进行合束并固化，在更换激光器波长时， 软件会自动控制激光器的开关，并自动切换到响应的滤光片。以上的设计，保证了系统可以长期（数月）稳定工作，而不需要经常调整光路。

温度稳定性实验测试曲线：

注：该曲线为实验室测试数据，环境温度22±2℃

极佳的光谱成像能力

从前面的原理介绍得知，拉曼光谱是用来表征物质化学成分以及研究分子性质如应力，极性，及晶体质量等属性的一种工具。而拉曼mapping 或者叫拉曼成像就是将研究的对象可视化的一种手段。用户可以直接从Mapping 图像上得到如化学成分的空间分布，非常直观。

既然是Mapping 是显微图像的一种，那么Mapping 就必须有显微图像应该具备的特点，即就是空间分辨率和成像速度。

1.空间分辨率

空间分辨率分为横向（XY 平面）和纵向（Z）两个指标，横向分辨率主要受物镜NA，激光器波长，共焦针孔的尺寸以及激光器光斑质量的影响，而纵向分辨率也就是我们讲的共聚焦性能，除了上面几个因素外， 还跟系统的优化设计有极大的关系。经过优化过后的Finder930，可以在100X，0.9NA 物镜，532nm 激光测试条件下，达到横向空间分辨率0.5m，纵向空间分辨率1.79m。而我们的所有Mapping 均可以在共聚焦情况下完成，因此保证了mapping 结果的空间分辨率。

2.成像速度

Mapping 成像速度是另外一个重要的参数，主要取决 于系统的灵敏度，电动台的精度以及软件的处理能力。 灵敏度要够高，单光谱的采集时间才可以更短，才能 从本质上提升 Mapping 速度，而电动台的高精度主要 是防止图像畸变，软件的 Mapping 逻辑是为了提升 Mapping 速度，做到边走边采的同步功能，软件的实 时处理能力比如噪声抑制，背景扣除等功能，可以从 弱信号复杂信号当中把拉曼光谱提取出来实时显示。

2.1系统灵敏度：镀银反射镜，可升级宽谱介质膜； 光谱仪可做镀银升级；F/4.2 通光口径；CCD 采用 深制冷，背照式深耗尽芯片，峰值量子效率 >90%； 1.48MHz 读出速度，可实现一秒钟 100 张以上光谱采 集速度

2.2Mapping 采集图像时，电动位移台先从原点移动 至采集目标区域零点，然后依照程序设计进行逐点逐 行扫描，扫描结束后，电动位移台回到扫描区域的中 心点。此时可以对采集到光谱进行数据处理，得到理 想的拉曼 Mapping 图像。

软件数据分析（Visual Spectra）

具有强大的数据分析软件，可以对 Mapping 数据进行去基线、平滑等预处理，之后根据需求可以通过信号强度的 积分、平均值、*大值等模式进行成像；此外，还可以对单峰及多峰进行数据拟合。对于输出的图像，可以进行 色表匹配等美化处理。

Finder 930系列全自动化拉曼光谱分析系统系统技术规格

激光波长(nm)	标配532nm，选配638nm、785nm
激光功率(mW)	>60（532nm），>25（638nm），>50（785nm）
拉曼频移范围(cm-1)	80-9000@532nm，80-6000@638nm，80-3200@785nm
显微镜	正置显微镜
样品台	标配：手动，行程102*105mm
	选配：电动位移台，行程75*50mm
物镜	10x，50x，100x，半复消色差
落射式照明	LED光源
光谱仪	320 mm 焦长，Czerny-Turner 式
光谱CCD	≥2000×256 像素，背照式深耗尽芯片，QE>90%，可见近红外专用
光栅配置	1800g/500nm blazed
	600g/500nm blazed
	150g/500nm blazed
光谱分辨率	＜ 1.5cm-1
信噪比	＞ 30:1
空间分辨率	纵向分辨率： <2μm@50μm 针孔，532nm 激光；  ≤1μm@10μm 针孔，532nm 激光
	横向分辨率： <500nm@532nm 激光