- 2025-01-10 17:03:23激光显微切割技术
- 激光显微切割技术是一种高精度、非接触的样品处理技术，它利用激光束的高能量密度和精确控制性，在显微镜下对微小样品进行精确切割。该技术具有切割精度高、热影响区域小、无需物理接触样品、适用于多种材料等优点。在生物学、材料科学、微电子学等领域，激光显微切割技术被广泛应用于细胞分离、组织切片、微结构制备等精细操作，是科研和工业生产中不可或缺的工具。通过该技术，研究人员可以实现样品的无损提取和精确分析。
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激光显微切割技术问答
- 2025-04-23 14:15:19电子探针显微分析方法有哪些？
- 电子探针显微分析方法 电子探针显微分析方法（Electron Probe Microanalysis, EPMA）是一种利用电子束与样品相互作用原理来进行元素分析和成分分析的技术。该技术广泛应用于材料科学、地质学、冶金学等领域，是研究微观结构、元素分布以及样品成分的关键工具。通过高精度的分析，电子探针显微分析方法能够提供极为详尽的样品元素信息，并为科学研究和工业应用提供可靠的数据支持。本文将介绍电子探针显微分析的基本原理、应用领域及其优势。 电子探针显微分析的基本原理 电子探针显微分析方法基于电子束与样品相互作用后产生的各种信号，如特征X射线、二次电子和背散射电子等。通过测量这些信号，能够获得样品的元素组成和空间分布信息。具体来说，电子探针显微分析通过聚焦电子束在样品表面激发特征X射线，这些X射线的能量与元素的原子结构相对应，因此可以通过对X射线进行能量分析来确定样品中各元素的种类和含量。 在实际操作中，电子束的能量通常设置在10-30kV之间，能够深入样品的表面层并激发X射线。这些X射线的强度与样品中相应元素的浓度成正比，通过对X射线谱图的定量分析，研究人员可以精确地测定元素的分布和含量。 电子探针显微分析的应用领域 材料科学 电子探针显微分析技术在材料科学中有着广泛应用。尤其是在金属合金、陶瓷、复合材料等的成分分析中，EPMA能够提供高空间分辨率和定量分析能力。通过对材料微观结构的研究，科学家们可以了解材料的性能、相变以及在不同条件下的行为，从而优化材料的设计和性能。 地质学 在地质学研究中，电子探针显微分析方法被广泛应用于矿物学和岩石学研究。通过分析矿物和岩石样品的元素组成，EPMA能够帮助地质学家解读地质过程、岩浆活动、矿产资源的成因以及沉积环境等信息，为资源勘探和环境保护提供有力支持。 生命科学 在生物医学领域，电子探针显微分析也有着重要的应用。通过对细胞和组织样本进行元素分析，研究人员可以探索生物体内微量元素的分布，帮助揭示生物体的代谢过程和疾病机制。例如，通过EPMA分析癌细胞与正常细胞中的元素差异，有助于癌症早期诊断和策略的优化。 电子探针显微分析的优势 与传统的分析方法相比，电子探针显微分析在空间分辨率和分析精度方面具有明显优势。EPMA具有极高的空间分辨率，能够对微米甚至纳米尺度的样品进行高精度分析，适用于复杂的微观结构研究。EPMA具备较强的元素分析能力，能够对多种元素进行定性和定量分析，尤其适合于分析复杂样品中的微量元素。EPMA分析无需对样品进行复杂的化学预处理，能够直接在固体样品表面进行分析，具有较高的分析效率。 总结 电子探针显微分析方法是一项高精度的材料分析技术，凭借其的空间分辨率和元素分析能力，在多个领域发挥着重要作用。从材料科学到生命科学，EPMA技术为研究者提供了深入理解样品成分和微观结构的强大工具。随着技术的不断进步，电子探针显微分析在科研和工业中的应用前景将更加广阔，并为推动科技创新和产业发展作出更大的贡献。
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- 2023-03-16 14:23:50基于共聚焦显微技术的显微镜和荧光显微镜的区别
- 荧光显微镜主要应用在生物领域及医学研究中，能得到细胞或组织内部微细结构的荧光图像，在亚细胞水平上观察诸如Ca2+ 、PH值，膜电位等生理信号及细胞形态的变化，是形态学，分子生物学，神经科学，药理学，遗传学等领域中新一代强有力的研究工具。以共聚焦技术为原理的共聚焦显微镜，是用于对各种精密器件及材料表面进行微纳米级测量的检测仪器。材料科学的目标是研究材料表面结构对于其表面特性的影响。因此，高分辨率分析表面形貌对确定表面粗糙度、反光特性、摩擦学性能及表面质量等相关参数具有重要意义。共焦技术能够测量各种表面反射特性的材料并获得有效的测量数据。VT6000共聚焦显微镜基于共聚焦显微技术，结合精密Z向扫描模块、3D 建模算法等，可以对器件表面进行非接触式扫描并建立表面3D图像，实现器件表面形貌3D测量。在材料生产检测领域中能对各种产品、部件和材料表面的面形轮廓、表面缺陷、磨损情况、腐蚀情况、平面度、粗糙度、波纹度、孔隙间隙、台阶高度、弯曲变形情况、加工情况等表面形貌特征进行测量和分析。应用1.MEMS微米和亚微米级部件的尺寸测量，各种工艺（显影，刻蚀，金属化，CVD， PVD，CMP等）后表面形貌观察，缺陷分析。2.精密机械部件，电子器件微米和亚微米级部件的尺寸测量，各种表面处理工艺，焊接工艺后的表面形 貌观察，缺陷分析，颗粒分析。3.半导体/ LCD各种工艺（显影，刻蚀，金属化，CVD，PVD，CMP等）后表面形貌观察， 缺陷分析 非接触型的线宽，台阶深度等测量。4.摩擦学，腐蚀等表面工程磨痕的体积测量，粗糙度测量，表面形貌，腐蚀以及亚微米表面工程后的表面形貌。
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- 2023-06-05 16:41:32锁相放大器用于生物样品双通道和多仪器模式SRS显微技术的研究
- 锁相放大器用于生物样品双通道和多仪器模式SRS显微技术的研究一．简介 拉曼散射光谱为生物分子的特异性检测和分析提供了化学键的固有振动指纹。那么什么是受激拉曼散射显微镜？受激拉曼散射(SRS)显微技术是一种相对较新的显微技术，是一种相干拉曼散射过程，允许使用光谱和空间信息进行化学成像[18]，由于相干受激发射过程[1]能产生约103-105倍的增强拉曼信号，可以实现高达视频速率(约25帧/s)[2]的高速成像。SRS显微镜继承了自发拉曼光谱的优点, 是一种能够快速开发、label-free的成像技术，同时具有高灵敏度和化学特异性[3-6], 在许多生物医学研究的分支显示出应用潜力,包括细胞生物学、脂质代谢、微生物学、肿瘤检测、蛋白质错误折叠和制药[7-11]。特别的是，SRS在对新鲜手术组织和术中诊断的快速组织病理学方面表现出色，与传统的H&E染色几乎完全一致[12,13]。此外，SRS能够根据每个物种的光谱信息，对多种组分的混合物进行定量化学分析[6,7,14]。尽管在之前的研究[17]中已经研究了痛风中MSU的自发拉曼光谱，但微弱的信号强度阻碍了其用于快速组织学的应用。因此，复旦大学附属华山医院华英汇教授 和复旦大学物理学系季敏标教授团队将受激拉曼散射显微技术用于人体痛风组织病理成像[15]。研究人员应用SRS和二次谐波（SHG）显微镜同时表征了晶型和非晶型MSU。在普通光镜下，MSU晶体呈典型的针状。这些晶体在拉曼峰630 cm-1的SRS上很容易成像，当SRS频率稍微偏离振动共振时，表现出了高化学特异性的非共振行为，SRS信号消失。已知SHG对非中心对称结构敏感，包括MSU晶体和[17]组织中的胶原纤维。然而，由于拉曼极化率张量和二阶光学磁化率对晶体对称性[16]的依赖，研究者们发现线偏振光光束在晶体取向上倾向于产生SRS和SHG的强各向异性信号。因此，研究者们对泵浦光束和斯托克斯光束都应用了圆偏振，以消除MSU晶体和胶原纤维的定向效应。Moku:Pro 的锁相放大器 (LIA) 为受激拉曼散射 (SRS) 显微镜实验中的自外差信号检测提供了一种直观、精确且稳健的解决方案。高质量的 LIA 是 SRS 显微镜实验中具有调制传输检测方案的关键硬件组件。在此更新的案例研究中，我们提供了有关双 LIA 应用程序的更多详细信息和描述。由于SRS 是一种相干拉曼散射过程，允许使用光谱和空间信息进行化学成像[18]。它使用两个同步脉冲激光器，即泵浦和斯托克斯（图 1）相干地激发分子的振动。当入射到样品上的两束激光的频率差与目标分子的振动频率相匹配时，就会发生 SRS 过程。振动激发的结果是泵浦光束将失去光子，而斯托克斯光束将获得光子。当检测到泵浦光束的损失时，这称为受激拉曼损失 (SRL) 检测。强度损失 ΔIₚ/Iₚ 通常约为 10 -7 -10 -4，远小于典型的激光强度波动。为了克服这一挑战，需要一种高频调制和相敏检测方案来从嘈杂的背景中提取 SRS 信号[19]。在 SRL 检测方案中，斯托克斯光束以固定频率调制，由此产生的调制传输到泵浦光束由 LIA 检测。图 1：受激拉曼损耗检测方案。检测到由于 SRS 引起的 Stokes 到泵浦光束的调幅传输。演示的泵浦光束具有 80 MHz 的重复率，Stokes 光束具有相同的 80 MHz 重复率，但也以 20 MHz 进行调制。Δpump 是 LIA 在此检测方案中提取的内容二．实验装置使用的激光系统能够输出两个 80 MHz 的激光脉冲序列：斯托克斯光束在 1030 nm，泵浦光束在 790 nm。激光输出也用于同步调制：80 MHz 参考被发送到分频器以生成 20 MHz TTL 输出。这些 20 MHz 输出被使用两次：一次作为电光调制器调制斯托克斯光束的驱动频率，另一次作为外部锁相环的 LIA 输入通道 2（B 中）的参考。泵浦光束由硅光电二极管检测，然后被发送到 LIA 的输入通道 1（In A）。来自输出通道 1（Out A）的信号被发送到数据采集卡以进行图像采集。来自输出通道 2 (Out B) 的信号被最小化（通过调整相移）。 2.1 单通道锁相放大器配置图 2：典型的锁定放大器配置设置图 2 演示了用于 SRS 显微镜实验的 LIA 的初始设置。在初始设置时，必须重新获取锁相环。输入均配置为 AC：50 欧姆。通过调整相位度数优化相移 (Df)，直到 Out A zui大化（正值）并且 Out B zui小化（接近零）。探针A显示对应于 DMSO zui高信号峰 (2913 cm-1 ) 的 SRS 信号，并zui大化输出 A 的 103.3 mV。探针B表示正交输出，最小化为零。一旦 LIA 针对校准溶剂进行了优化，样品就可以进行成像了。图 3：2930 cm -1拉曼跃迁处的 SRS HeLa 细胞图像图 3 是使用 Moku:Pro 锁相放大器拍摄的 HeLa 细胞图像。显示的图像是从 SRS 图像生成的，拉曼位移为 2930cm-1，对应于蛋白质峰。低通滤波器设置为 40 kHz，对应于 约4µs 的时间常数。可以根据SRS信号大小增加或减少增益。2.2 双通道成像Moku:Pro 的 LIA 也适用于实时双色 SRS 成像。这是通过在 SRS 成像中应用正交调制并检测LIA的X和Y输出来执行的。在这种情况下，斯托克斯调制有两个部分：一个 20 MHz 脉冲序列生成SRS信号，另一个 20 MHz 脉冲序列具有90°相移，生成另一个针对不同拉曼波段的SRS信号[3]。由于90°相移，两个通道（Out A和Out B）彼此正交，可以同时获取两个SRS图像而不会受到干扰。 4：使用正交调制和输出在两个不同的拉曼跃迁下同时获得鼠脑样本的双通道 SRS 图像图 4 是利用双通道X&Y输出同时在2930 cm -1和 2850 cm -1处生成两个 SRS 图像的代表性图像。2.3 多仪器模式应用 在大多数 SRS 显微镜实验中，由于激光器总带宽的限制，光谱范围被限制在大约 300 cm -1左右。绕过这一技术障碍的一种方法是使用可调谐激光器扫描波长。然而，波长调谐速度很慢，而且对于时间敏感的实验（如活细胞成像）来说往往不够。应对这一挑战的另一种解决方案是引入第三束激光束来扫描不同的拉曼过渡区域。这种能力对于两个光谱区域的同时成像特别有吸引力：一个在指纹区域（例如 约1600 cm-1用于酰胺振动）和一个在CH区域（例如 约2900 cm -1蛋白质）。在 SRL 成像方法中，实验装置由一个斯托克斯光束和两个不同波长的泵浦光束组成。此设置的常用检测方法需要单独的检测器和单独的 LIA。然而，Moku:Pro 的多仪器模式允许部署多个LIA，因此可以在不需要任何额外硬件妥协的情况下实施第二个LIA。图 5：Moku:Pro 多仪器锁相放大器配置图 5 演示了LIA 的多仪器模式设置，用于同步 SRS 显微镜实验。对于Slot 1，In 1是di一个光电二极管的检测信号，In 2是参考信号，Out 1是发送到数据采集卡的信号，Out 3被丢弃。对于 Slot 2，In 3 是第二个光电二极管的检测信号，In 2 再次作为参考，Out 2 是发送到数据采集卡的信号，Out 4 被丢弃。此配置仅使用 4 个 Moku 插槽中的 2 个。插槽 3 和 4 未分配，因此可用于进一步的 LIA 或任何其他 Moku 仪器。输入全部配置为 AC：50 欧姆。每个 LIA 插槽（1 和 2）都遵循与单通道 LIA 配置相同的设置。在三个激光器的情况下，Moku:Pro 的多仪器模式可以配置两个锁定放大器，将系统简化为一个设备，而不会有任何妥协。这使得研究人员可以同时拍摄两张波数差较大的 SRS 图像，利用一个 Moku:Pro 来处理两个光电二极管检测器信号。图 6：HeLa 细胞 SRS 图像使用多仪器设置在间隔较远的拉曼跃迁处拍摄图 6 是利用一个Moku:Pro处理两个光电二极管检测器信号同时拍摄两个大波数差的 SRS 图像的代表性图像。三．结论 Moku:Pro 的 LIA 为大量 SRS 显微镜实验提供了出色的解决方案。在本文档中，讨论了典型的单通道 SRS 成像、双通道成像和多仪器成像。用户界面允许对提取低强度 SRS 信号进行直观和强大的控制。重要的是 Moku:Pro 的多仪器工具功能允许在多仪器同用的紧凑型系统上进行复杂的成像实验。图 7：Moku:Pro 在多乐器模式下的使用图像。In 1 和 In 3 分别是插槽 1 和插槽 2 中 LIA 的信号输入。2 中是两个 LIA 插槽的参考。在所示的配置中，Out 1 和 Out 3 是记录的信号，Out 2 和 Out 4 是插槽 1 和 2 的转储信号参考文献：1.Freudiger CW, Min W, Saar BG, Lu S, Holtom GR, He C. et al. Label-free biomedical imaging with high sensitivity by stimulated Raman scattering microscopy. Science. 2008;322:1857-612.Saar BG, Freudiger CW, Reichman J, Stanley CM, Holtom GR, Xie XS. Video-rate molecular imaging in vivo with stimulated Raman scattering. Science. 2010;330:1368-703.Ji M, Lewis S, Camelo-Piragua S, Ramkissoon SH, Snuderl M, Venneti S. et al. Detection of human brain tumor infiltration with quantitative stimulated Raman scattering microscopy. Sci Transl Med. 2015;7:309ra1634.Ji M, Arbel M, Zhang L, Freudiger CW, Hou SS, Lin D. et al. Label-free imaging of amyloid plaques in Alzheimer''s disease with stimulated Raman scattering microscopy. Sci Adv. 2018;4:eaat77155.Cheng JX, Xie XS. Vibrational spectroscopic imaging of living systems: An emerging platform for biology and medicine. Science. 2015;350:aaa88706.Ao JP, Feng YQ, Wu SM, Wang T, Ling JW, Zhang LW. et al. Rapid, 3D Chemical Profiling of Individual Atmospheric Aerosols with Stimulated Raman Scattering Microscopy. Small Methods. 2020;4:19006007.Hu F, Shi L, Min W. Biological imaging of chemical bonds by stimulated Raman scattering microscopy. Nat Methods. 2019;16:830-428.Fu D, Zhou J, Zhu WS, Manley PW, Wang YK, Hood T. et al. Imaging the intracellular distribution of tyrosine kinase inhibitors in living cells with quantitative hyperspectral stimulated Raman scattering. Nat Chem. 2014;6:614-229.Shen Y, Zhao Z, Zhang L, Shi L, Shahriar S, Chan RB. et al. Metabolic activity induces membrane phase separation in endoplasmic reticulum. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017;114:13394-910.Bae K, Zheng W, Ma Y, Huang Z. Real-time monitoring of pharmacokinetics of antibiotics in biofilms with Raman-tagged hyperspectral stimulated Raman scattering microscopy. Theranostics. 2019;9:1348-5711.Shin KS, Laohajaratsang M, Men S, Figueroa B, Dintzis SM, Fu D. Quantitative chemical imaging of breast calcifications in association with neoplastic processes. Theranostics. 2020;10:5865-7812.Ji M, Orringer DA, Freudiger CW, Ramkissoon S, Liu X, Lau D. et al. Rapid, label-free detection of brain tumors with stimulated Raman scattering microscopy. Sci Transl Med. 2013;5:201ra11913.Orringer DA, Pandian B, Niknafs YS, Hollon TC, Boyle J, Lewis S. et al. Rapid intraoperative histology of unprocessed surgical specimens via fibre-laser-based stimulated Raman scattering microscopy. Nat Biomed Eng. 2017;1:002714.He R, Liu Z, Xu Y, Huang W, Ma H, Ji M. Stimulated Raman scattering microscopy and spectroscopy with a rapid scanning optical delay line. Opt Lett. 2017;42:659-6215.Li B, Singer NG, Yeni YN, Haggins DG, Barnboym E, Oravec D. et al. A point-of-care Raman spectroscopy-based device for the diagnosis of gout and peudogout: comparison with the clinical standard microscopy. Arthritis Rheum. 2016;68:1751-716.Zhang B, Xu H, Chen J, Zhu X, Xue Y, Yang Y, Ao J, Hua Y, Ji M. Highly specific and label-free histological identification of microcrystals in fresh human gout tissues with stimulated Raman scattering. Theranostics 2021; 11(7):3074-308817.Streets AM, Li A, Chen T, Huang Y. Imaging without fluorescence: nonlinear optical microscopy for quantitative cellular imaging. Anal Chem. 2014;86:8506-1318.Freudiger, W.; Min, W.; Saar, B. G.; Lu, S.; Holtom, G. R.; He, C.; Tsai, J. C.; Kang, J. X.; Xie, X. S., Label-Free Biomedical Imaging with High Sensitivity by Stimulated Raman Scattering Microscopy. Science 2008, 322 (5909), 1857-1861.19.Hill, H.; Fu, D., Cellular Imaging Using Stimulated Raman Scattering Microscopy. Anal. Chem. 2019, 91 (15), 9333-9342.20.Figueroa, ; Hu, R.; Rayner, S. G.; Zheng, Y.; Fu, D., Real-Time Microscale Temperature Imaging by Stimulated Raman Scattering. The Journal of Physical Chemistry Letters 2020, 11 (17), 7083-7089.更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电：上海昊量光电设备有限公司是光电产品专 业代理商，产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等，涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国 防、量 子光学、生物显微、物联传感、激光制造等；可为客户提 供完 整的设备安装，培训，硬件开发，软件开发，系统集成等服务。
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- 2023-02-02 10:34:22SFM激光扫描场焦点分析仪荣获AKL 2022“激光技术创新奖”一等奖
- 近日获悉，来自激光光束分析仪及功率计专业供应商德国Primes公司Stefan Wolf研发团队开发的ScanFieldMonitor (SFM)激光振镜扫描场焦点分析仪荣获AKL 2022年“激光技术创新奖”（Innovation Award Laser Technology）一等奖，奖金为1万欧元。“激光技术创新奖”由AKL激光协会和ELI欧洲激光研究所联合发起，在德国亚琛每两年颁发一次，主要授予引领从应用导向研究到成功工业实施技术创新的激光制造商和用户及研发人员。德国Primes公司的SFM激光扫描场焦点分析仪是一款多功能一体化的激光光束诊断设备。这项研发是由增材制造和电动汽车的许多新应用而推动的，SFM分析仪具有独特的设计，旨在实现改进的工艺优化和系统认证，并且能实现远程控制，从而使用户能够更好地校准激光3D打印机，以进行工业激光3D打印。SFM根据玻璃板上测量线的散射光来确定激光束和扫描仪的参数SFM激光扫描场焦点分析仪——专利测量技术的原理可通过扫描矢量测量激光束参数。该分析仪适用于波长1000nm~1100nm、功率10W~1500W、入射角0 - 20 °以内的任何激光光束和激光振镜扫描设备的诊断分析，能在不到三秒钟的时间内，测量50μm~500μm焦点位置，峰值功率密度可高达100MW/cm2，使用户能够轻松确定其激光光源的各种参数：光斑直径、位置、扫描速度。同时借助特殊的测量方案，还可以确定枕形失真、重叠扫描场的合并、焦点偏移以及激光的开启和关闭延迟、热透镜检查等时间分辨分析。SFM可以测量分析扫描场聚焦光斑的直径、位置、扫描速度随着越来越多的制造商将选择性激光熔化SLM 3D打印集成到其工艺链中，需要复杂的激光扫描参数测量仪来制定质量标准并保证标准的验证，而SFM激光扫描场焦点分析仪正好满足这项需求。SFM激光扫描场焦点分析仪采用刻有一系列10~15微米厚测量线的玻璃板的专利技术对激光光束特性进行表征。当用户在该玻璃板上扫描激光光束时，光电二极管测量玻璃板上每个刻线的散射光。此过程可用于确定激光光束在SFM激光扫描场焦点分析仪上的路径、焦散和场平坦度。结合集成光电二极管的采样率，SFM激光扫描场焦点分析仪能够计算激光从路径起点到终点的传播速度。再加上德国PRIMES公司特有的算法不仅可以分析多种复杂的关系，而且数据采集是在写入扫描矢量所需的时间（几毫秒）内完成的。为了在粉末加工床中将激光的融合轨迹进行精确定位，至关重要的是使激光的照射顺序与扫描振镜的移动保持同步。因为SFM激光扫描场焦点分析仪可以提供绝对定位信息，因此该仪器最终可以用于校准这两个基本参数。SFM激光扫描场焦点分析仪的主要特点是具有全功能性，它可以将多种测量功能融合到一台设备中。这使得该仪器与各种扫描仪兼容，从而能够表征任何基于激光的扫描系统。最终节省了用户的时间成本和金钱成本。也正因为SFM激光扫描场焦点分析仪的全功能性，可以消除工艺流程对多种测量设备的需求，从而大大的降低了工艺流程的复杂性。SFM激光扫描场焦点分析仪尺寸为80 x 80 x 100mm，非常紧凑，可以放置在打印机构建区的任何位置。PRIMES甚至添加了以太网接口和WLAN模块，因此可以从3D打印机的外部远程控制SFM激光扫描场焦点分析仪。与传统的光束诊断设备不同，该系统能够全功率分析光束，还可以在实际操作条件下进行测量。武汉东隆科技有限公司du家代理德国Primes公司的工业加工激光光束品质分析仪及功率计、自动化集成激光功率计及光束分析仪，我们在技术、服务、价格上都具有非常好的优势。如果您在使用过程遇到任何产品技术相关的问题，欢迎您随时来电垂询。
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- 2023-05-22 15:34:41未来以徕 AI赋能显微技术 | 图像分析软件Aivia微页面上线啦！
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