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技術文章
更新時間：2010-11-10
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1）成像橢圓偏振儀和傳統橢圓偏振儀有什么區別
橢圓偏振是一項測量薄膜厚度，折射率等參數的技術，與傳統橢圓偏振儀相比，成像橢圓偏振有以下特點：
成像可以讓你看到樣品
通過CCD相機你可以直接看到樣品圖片，這樣的圖片也可以展示橢偏對比度，讓你分析樣品的均勻性，對于非常薄的膜，只有橢圓偏振對比圖可以成像，常規光學顯微鏡無法做到這一點。
定位的測量
你可以看到你的樣品，所以你可以定位你想要測量的感興趣點區域。即使樣品需要成像，你也可以確保你在均一的地方測量。傳統橢圓偏振儀給出的是一個平均數字。成像橢圓偏振給出的不是平均數字，而是實際數字。
更多的，你可以測量線裝樣品。我們的客戶已經成功地在玻璃纖維和人的頭發上做了測量。
高橫向分辨率
Accurion的橢圓偏振儀zui高可以到1微米的橫向分辨率，其他傳統橢圓偏振儀一直只有100-500微米,部分儀器可以達到50微米。
正是由于這個原因，我們的系統是測量表面機構，小面積薄膜，或者分析薄膜不均一性的理想儀器。
當然，成像橢圓偏振儀提供理想的縱向分辨率，根據不同的樣品，可以高于1nm.
快速測量
使用Accurion的EP3-View軟件，Ep3可以測量厚度分布度，當然包括折射率分布圖，這種分布圖包括整個可視范圍。這種圖片類似于原子力顯微鏡的圖片。不需要掃描整個樣品，這個過程在小于一分鐘內完成。
使用成像橢圓偏振儀，你將有一種快速有效的技術在高分辨率測量微結構或者薄膜不均一性。因此，使用成像橢圓偏振儀EP3你能夠確保得到你想要的相關數據。
2）是否需要激光臂掃描整個樣品，象傳統橢圓偏振儀一樣？
EP3使用非聚焦光束原理工作。由于物鏡和CCD相機，你可以在一次測量中得到視野內的所有數據。值得一提的是：CCD相機的每一個像素等同于掃描橢圓偏振儀的一次點測量。
一般來說，可是區域，從200*200平方微米，到2.5*2.5平方毫米，不同的面積取決于選擇的光學器件。對于大面積的樣品， 你需要使用我們的手動或自動樣品臺移動樣品。因此，掃描，僅對于大面積樣品需要。
3）如何獲得高的橫向分辨率？
相比較傳統微點橢圓偏振儀，成像橢圓偏振儀的激光束是非聚焦的。正是由于這個原因，橫向分辨率D由物鏡鏡頭孔徑NA以及波長λ決定：D = 0.61 λ / NA。
比如，20倍的物鏡其鏡頭孔徑NA為0.35nm ,對于532nm的光波長來說，其橫向分辨率大約為一個微米。
4）能夠測量什么樣的zui小結構？
zui高的橫向分辨率能夠得到是1微米，這接近于光學衍射極限。為了避免結構邊界的測量假象，zui小的測量結構必須超過極限分辨率。作為一種常識，結構必須不小與三微米，來得到可靠的測量。這樣的分辨率必須在20倍物鏡下，厚度跟隨沉底變化，結構不超過20nm的情況才是有效的。
5）能否像傳統橢圓偏振儀一樣，測量SI上的SIO2或其他類似的？
當然。成像橢圓偏振儀的操作和傳統橢圓偏振儀基本一致，因此厚度測量對于Accurion的Ep3也是一個基本功能。
請注意，成像是一個額外功能，可以使你對樣品有一個直接的觀察，這能夠確保你測量的是樣品的相關區域。
6）EP3如何進行常規測量？
不需要做特殊的樣品前處理，把樣品規則的放在Ep3的載物臺上。相機軟件控制單元直接調節樣品高度和zui終聚焦掃描器。簡單的調節偏振器和分析器，可以得到初步的橢圓偏振圖片用來定性分析。
選擇多個或單個感興趣區域，之后，測量步驟如下：
旋轉偏振器和分析器使探測器得到zui小的信號（消光過程），此時得到偏振角 和分析角，由此得到偏振參數Delta和Psi。這個過程的優點之一是，我們得到一個測量角而不是光線變化，這樣可以避免光線不穩定性或檢測器非線性帶來的問題。所有的測量都不是手動，由EP3儀器完成。
現在橢圓偏振振數據Delta和Psi需要變成想要的數據，一般是厚度，折射率或者吸光率。由于橢圓偏振儀是模型基礎的技術，這一步非常重要，可能需要一些橢圓偏振的使用經驗。一個合適的光學模型選定以后，可以為以后類似的樣品做快速測量。
Ep3-View軟件含有完整的模型，適合于初學者使用。更多的，Accurion提供集體培訓或私人培訓，以幫助使用者。
7）使用Ep3如何獲得全面的聚焦圖片？
成像橢圓偏振儀使用obligue observation angle工作，由于物鏡的小聚焦成像深度，非常有限的成像區域可以很好的聚焦（線性形狀） 。
成像橢圓偏振儀EP3使用機械聚焦機制，選擇視野內一系列不同聚焦度的圖片，克服了這種限制。更重要的是，所謂的聚焦掃描器把這樣的窄線擴展到整個視野，選擇一系列圖片。數碼成像過程加倍了圖片的聚焦過程，形成了邊到邊的圖片。
這是AccurionEP3的*的特性。
8）能不能用Ep3測量多層膜？
可以。測量多個參數或多層膜，必須盡可能獲得足夠多的參數，對于這個應用，光譜型成像橢圓偏振儀更適合。
9）能否測量紅外區（> 1000 nm）或紫外區（< 365 nm）
由于顯微物鏡和其他光學器件，暫時不能測量< 365 nm的紫外區域。同時，原則上可以測量紅外區域，但是測量紅外的CCD非常昂貴，導致儀器非常昂貴。
10）為什么使用濾光片而不是單色器？
成像橢圓偏振儀需要足夠的光學強度使CCD檢測器獲得橢圓偏振參數。
11）光譜型成像橢圓偏振儀EP3-SE有什么優點？
Ep3-SE對于單波長的儀器，可以測量更多的數據，因此：
同時，可實現多波長視野圖，厚度或者折射率的索引圖，與原子力顯微鏡的表面繪圖類似。
對每一個波長都能得到zui高的橫向分辨率，這使得Ep3-SE成為微區結構光譜掃描*的儀器。
光譜型成像橢圓偏振儀使用氙燈，365-1000nm,分為46個步長，對于很低折射率的樣品（玻璃上的DNA，液體環境下的測量），激光發生器會自動加入標準框架。
在Ep3-SE范圍內的任何波長，在線成像可以直接可視樣品，包括橢圓偏振對比參數。這樣，可以檢測樣品的均一性，待檢測結構的性質，然后定義ROI，進行測量。根據應用的需求，選擇單波長或光譜型測量。
12）是否可能升級單波長橢圓偏振儀到多波長橢圓偏振儀或光譜型橢圓偏振儀？
可以。EP3是模塊化設計，升級非常簡單。由于絕大多數的應用單波長的儀器已經夠用，我們建議先購買Ep3-SW，然后再決定是否升級到EP3-MW，或Ep3-SE。
13）自動量角器的優勢是什么？
自動量角器的優勢是：
為多參數分析搜集更多數據
Delta和Psi取決于波長和入射角，自動測角器可以自動調節入射角從40度到90度，搜集盡可能多的獨立數據。可以帶來全自動的入射角譜測量。因此，可以推導過單層膜的更多參數，比如折射率和厚度。
使不同樣品或不同襯底的測量簡單化
橢圓偏振具有zui高的精度，當入射角接近布魯斯特角的時候。不同的樣品有不同的布魯斯特角，自動量角器簡化了不同入射角的快速轉化。
SPR或光學薄片測量
對于SPR片或光學薄片地測量，入射角需要非常謹慎的選擇以獲得高分辨率。自動量角器可以使入射角的分辨率達到0.001度，精度達到0.01度。
14）應該選擇什么樣的激光光源？
光源的選擇取決于應用。對于決大部分的應用我們推薦532nm,20MW,固體激光光源，該光源整合在標準配置中。對于部分應用，比如像測量地折射率的襯底，或者測量水以及液體的薄膜，我們建議用功率更高的激光器。（比如50MW ,532nm固體激光器）
有些材料吸收特定波長的光，對于這些應用，可以選擇合適波長的二極管激光或者我們的多波長盒。
對于SPR或者光學薄片測量，我們推薦635nm二極管激光為*靈敏度選擇。
如果想要的適應性，我們推薦光譜盒，這種配置，532nm,15MW的固體激光發生器內置在里面。
15）樣品的尺寸是否有限制？
沒有。EP3的設計是開放的。對樣品沒有常規尺寸的限制。我們提供的手動樣品載物臺，可以有100mm的移動范圍。
我們同樣提供玻璃的樣品載物臺或其他客戶訂制的載物臺。
16）能不能測量蛋白在玻璃上的吸附？
是，可以測量蛋白質或DNA在玻璃表面的吸附。蛋白質層的表面密度和折射率會變化很大，不幸運的情況下，蛋白質層的折射率和玻璃的折射率會相差不大。這會導致很低的靈敏度，在30%的應用中會遇到這種情況。為了解決這種問題，Accurion發展出一套特殊的光學薄片，靈敏度大大高度普通玻璃，并且靈敏度獨立于生物材料的密度和折射率。這種薄片可以在空氣中測量終點，或者在Accurion的SPR單元或液體操里做動力學測量。這種動力學測量的靈敏度是30 pg/mm2，所以分子量為20000DA的抗原在抗原抗體分析中可以被測量。
17）是否可以當作布魯斯特角顯微鏡來使用？
是，可以。成像橢圓偏振儀由布魯斯特角顯微鏡發展而來，并繼承布魯斯特角顯微鏡功能。您*要做的是，把LB槽放在Ep3下，把補償器調為0度，把入射角選為布魯斯特角，然后可以開始BAM測量。
震動或者空氣會對測量產生影響。我們建議配一個減震器，同時配一個防塵罩。
18）樣品是否需要特殊準備？
不需要。只要把樣品放在載物臺，然后開始測量。
請注意：橢圓偏振儀是一種模型基礎的方法。為了得到好的結果，我們需要知道樣品部分信息。比如，大約的厚度范圍。
19）Ep3-SPEM有何優勢？
Ep3-SPEM聯合了兩種有力的表面分析技術：原子力顯微鏡和成像橢圓偏振儀。它可以讓你看到薄膜和表面結構，然后閱讀納米尺度細節。
如果您的研究領域為表面分析，需要得到薄膜厚度，光學性質，微米尺度的均一性和概貌以及納米尺度的粗糙度，Accurion的Ep3-SPEM是的選擇。
20）Mapping過程如何工作？
成像橢圓偏振儀可以在30秒內得到10萬個點delta分布圖。為了得到這些數據，儀器記錄了一系列不同偏振角但是相同分析角的在線圖片。因此，樣品成像區域的每個點的亮度可以作為偏振角的功能。這種功能進行選擇，修正偏振角P 到zui小信號，對每個點進行成像。P-map被轉化為delta-map,通過合適的光學模型，每一個delta數據可以轉化為厚度。多參數分析有時需要得到更多的數據，需要在多波長下進行重復Mapping。
21）SPR或光學薄片橢圓偏振測量，建議的配置是什么？
對SPR成像橢圓偏振分析，我們建議單波長低功率激光器。SPR的金層需要和波長吻合。為了得大靈敏度，波長應該在620nm到690nm之間。532nm也可以作為分析，這個時候金層的厚度需要被計算。
我們推薦我們Kinetic / SPR單元。包括測量所需的棱柱。Accurion提供修飾過或沒有修飾過的SPR薄片。
對于光學薄片，我們同樣推薦低功率激光器，標準光學薄片的更多信息包括：
高靈敏度的光學薄片：
22）動力學測量是否需要動力學附件軟件？
不需要。動力學附件軟件提供了完整測量生物芯片的功能，包括，記錄，可視，動力學分析。聯合Ep3-View軟件，它可以得到測量中的所有相關數據，并且允許在線和離線分析。
同時，動力學測量可以不用動力學附加軟件。輸出數據允許后續的動力學分析在外部軟件中進行。
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