什么是扫描电镜与激光拉曼联用系统？

OPTON发现之旅  扫描电镜与激光拉曼联用技术

在蔡司的产品家族里面，扫描电镜SEM无疑是一颗璀璨的明珠。Zeiss扫描电镜向我们清晰的展示了万千样品的细微特征：

而环绕在电镜周围的，则是为大家所熟知的一群“老朋友”：能谱、波谱、EBSD、阴极荧光谱仪等等。Zeiss电镜的朋友圈，随着科技的进步，向着更前沿的科研方向不断拓展延伸。在这个朋友圈中，最新闪亮登场的是WItec的激光拉曼（Raman）光谱仪。

激光拉曼光谱仪在光谱仪的家族里也算是重器。对于大多数物质而言，在分子结构的分析方面，激光拉曼的作用，无可替代。

那么扫描电镜与激光拉曼相结合，究竟能给我们带来那些新的发现呢？

首先让我们领略一下Zeiss扫描电镜与激光拉曼联用系统的风采：

图中主机为Zeiss Merlin扫描电镜，左侧为GatanMonoCL4阴极荧光光谱仪，中间黑色部分为激光拉曼的扫描电镜适配单元，右中下俩黑色部件：上方为激光拉曼的激光器部分（Laser source），下方为单色器（Monochromator）。

接下来我们与您分享一下，扫描电镜与激光拉曼联用的一篇测试结果：

样品为黄铁矿（Pyrite）和石英（Quartz）的伴生物。

图一为Zeiss扫描电镜的样品拍摄结果：

图一  Zeiss Merlin扫描电镜图像

图二为WItec激光拉曼内置光学显微镜所拍摄的大致同一样品区域：

图二大致同一区域的光学图像

图三为WItec激光拉曼在选定区域的图像分析结果：

不同的颜色代表了不同的分子构成，给出了样品所包含的三种不同物质相的信息。

图三 WItec激光拉曼的图像分析结果

图四为WItec激光拉曼在选定区域的谱图分析结果：

红、蓝、绿三种颜色的谱图，与图像分析结果中相映的色彩区域一一对应，体现出三个不同相所包含物质成分及分子结构的信息。

图四 WItec激光拉曼的谱图分析结果

图五为Zeiss扫描电镜与WItec激光拉曼的混合图像分析结果：

图五 扫描电镜、激光拉曼的混合图像分析结果

好了，转瞬之间我们就完成了，激光拉曼在亚微米尺度下的面扫描图像分析。这才是扫描电镜与激光拉曼联用的精华所在。扫描电镜告诉了我们：它看起来是个什么样子；而激光拉曼告诉了我们：它究竟是什么，它是如何构成的。

Zeiss来自德国，WItec同样源于德国，这是科学仪器领域再完美不过的Couple了。

最后，科学无国界，我们在此特别鸣谢韩国科学技术研究院，感谢KIST所提供的设备、测试结果及合作中的所有帮助。

韩国科学技术研究院始建于1966年，从成立之日起，KIST就一直是带领韩国科学技术复兴和发展的领导性机构之一。致力于高新工业核心技术的研发，为韩国前沿性产业升级做出了杰出的贡献。此次购买蔡司扫描电镜激光拉曼联用系统主要用于石墨烯领域的研究。

“知微行远，以科技探索世界”，欧波同将以更积极，更专业的态度，在科学仪器领域为各界工作者提供全方位的支持和帮助！

关于欧波同有限公司

欧波同有限公司，是中国领先的微纳米技术服务供应商，是一家以外资企业作为投资背景的高新技术企业，总部位于英国，分别在北京、上海、辽宁、山东、河南、陕西等地设有分公司和办事处。作为蔡司电子显微镜在中国地区最重要的战略合作伙伴，公司秉承“打造国内最具影响力的仪器销售品牌”的经营理念，与蔡司品牌强强联合，正在为数以万计的中国用户提供高品质的产品与国际尖端技术服务。未来，我们将一如既往致力于中国微纳米技术的创新与发展，与中国广大客户一起携手共同描绘中国高端微纳米科技振兴辉煌的广阔蓝图！欲了解更多信息，请浏览公司网站：http://www.opton.com.cn/

卡尔蔡司镜头是来自德国的品牌，是目前为数不多的非日系厂商。卡尔·蔡司是一家历史相当悠久的光学仪器厂商，其出品的镜头在传统相机领域向来都是“高贵”的代名词，许多摄友以拥有卡尔·蔡司镜头为荣。索尼公司在自己的部分数码相机上使用了卡尔·蔡司镜头并以此为卖点。 卡尔蔡司镜头在业内一向享有良好的声誉，因其成像的超清晰能力而被称为“鹰之眼”，这种镜头一般情况下只有高端相机会配备这样的镜头。卡尔蔡司这家德国的老牌光学厂家已有一百多年的历史，生产世界上屈指可数的高品质透镜。以其独有的色彩还原和成像特点令全世界摄影家及爱好者爱不释手（但因其价格高高在上而敬而远之，望而却步）。分辨率高，颜色还原出色，几乎没有四角失真现象。忠实提供高画质摄影。其中带有红色T＊为标志的镜头更是卡尔.蔡司引以为豪的产品。玩单反机的朋友都知道，在德国，大名鼎鼎的蔡司和莱卡如雷贯耳。在135领域还尚有康太克斯与徕卡抗衡（著名的康太克斯采用卡尔蔡司），但到了120领域卡尔.蔡司便称雄天下：哈苏、禄徕两大120巨头都使用卡尔.蔡司镜头。进入数码时代，依靠蔡司的鼎力相助，原本是光学外行的索尼，摇身一变，成为消费级数码相机的业界老大之一。 数码相机的成像画质主要取决于以下三个部件：镜头，CCD和图像处理引擎。其中，镜头是外部光线的主要接收源，它的质量好坏直接影响着成像的清晰度和鲜明度。 有些数码相机制造商使用自家产的镜头，另外一些则使用其他专门厂商出品的镜头。后一种情况目前在业内还颇为普遍，代表性的例子包括三星的施密德镜头，索尼的卡尔蔡司镜头，松下的徕卡镜头以及富士的佳能镜头。今天我们主要向大家介绍一下诺基亚在其N90手机上使用的卡尔蔡司镜头。 [编辑本段]发展历程 卡尔蔡司是德国一家以生产镜头和胶卷相机等光学制品闻名于世的国际化大企业。 卡尔蔡司在镜头制造史上的光辉历程始于1890年由这个公司的工程师所发明的消像散正光摄影镜头（Anastigmat）。同年，普路塔（Protar）镜头问世；1896年，普兰纳（Planar）镜头发表，奠定了卡尔蔡司在色差纠正技术上的权威地位。1902年，蔡司厂又设计出1: 6.3的天塞（Tessar）镜头，这款镜头明快锐利，成像质量相当不俗。 作为一家拥有150年以上历史的老牌光学企业，卡尔蔡司在医学制造业同样富有盛名。它生产的显微镜，放大镜，医用内窥镜，相机镜头，眼镜等多种制品在世界上都极有名气，其中，蔡司厂的镜头一直以成像鲜明，细节清晰，表面明亮，防偏色和防反射性能优越而著称。下面，我们将在卡尔蔡司出品的100余款相机镜头中精选几款最具代表性的型号加以简要介绍。 [编辑本段]代表性型号 *Planar (普兰纳镜头) 双高斯镜头，出色纠正各种镜头像差。此后，世界各地生产的各种品牌的标准镜头的设计无不受惠于普兰纳。 *Sonnar (索纳镜头) 具有深厚的细节保真和色彩平衡功力。和普兰纳镜头成像润泽柔和不同，索纳的成像表现更加细致峭刻。常用于照片和电影的拍摄。 *Distagon(迪斯塔根镜头) 镜头视野极为开阔，广角和长焦表现都非常好。也是常用于照片和电影拍摄。 *Tessar(天塞镜头) 由3组4枚构成的镜头，最终成像不仅中心部分鲜明透亮，边角区域的细节也很清楚 ，适合照片拍摄。 *Biogon(比奥刚镜头) 由梅塔博士发明的这款镜头在当时引起了业内巨大的反响，镜头最大的特点在于它的广角端几乎不会产生镜头畸变。 *Hologon(霍洛刚镜头) 虽然不支持大光圈，但是镜头在广角端的畸变现象几乎为零，成像性能十分优秀。 ZA 系列 ZA系列镜头，根据官方网站介绍，是由索尼公司与蔡司公司联合制作的自动对焦单反镜头，镜头光学镜片由蔡司提供，电子系统由索尼设计。ZA系列镜头是目前在产的唯一自动对焦的蔡司品牌镜头。根据photodo等网站的测试，ZA镜头光学品质异常优良，能够满足高像素数码单反相机对分辨率提出的苛刻需求。包括： Sony α Carl Zeiss Distagon T* 1:2 24 mm ZA SSM [SAL-24F2Z] Sony α Carl Zeiss Planar T* 1:1.4 85 mm ZA [SAL-85F14Z] Sony α Carl Zeiss Sonnar T* 1:1.8 135 mm ZA [SAL-135F18Z] Sony α Carl Zeiss Vario-Sonnar T* DT 1:3.5-1:4.5 16-80 mm ZA [SAL-1680Z] Sony α Carl Zeiss Vario-Sonnar T* 1:2.8 24-70 mm ZA SSM [SAL-2470Z] Sony α Carl Zeiss Vario-Sonnar T* 1:2.8 16-35 mm ZA SSM [SAL-1635Z] ZM 系列 ZM系列镜头M卡口适用于M Mount旁轴相机，例如柯尼卡公司的Hexar RF (使用 KM 卡口)、Cosina Voigtl?nder Bessa RxM/RxA 系列 (使用VM 卡口)、Rollei(禄莱) 35RF、爱普生 公司的数码相机 RD1(机身基于Cosina Voigtl?nder Bessa)、徕卡M系列。少数镜头由德国的蔡司公司手工制作，绝大部份由日本的柯西纳(Cosina)公司制作。 Carl Zeiss Distagon T* 1:2.8 15 mm Carl Zeiss Distagon T* 1:2.8 21 mm Carl Zeiss C Distagon T* 1:4.5 21 mm Carl Zeiss Biogon T* 1:2.8 25 mm Carl Zeiss Biogon T* 1:2.8 28 mm Carl Zeiss Biogon T* 1:2.0 35 mm Carl Zeiss Planar T* 1:2.0 50 mm Carl Zeiss C Sonnar T* 1:1.5 50 mm ("C" 代表 "紧凑 compact" 和 "经典") Carl Zeiss Sonnar T* 1:2.0 85 mm ZF 系列 ZF系列是自Contax的RTS卡口，改装为尼康的F卡口，与AI-S相容，无电子讯号，手动对焦。在光学结构上与Contax的RTS系列、ZK系列、ZS系列和ZE系列相同，由日本的Cosina公司制造。ZF-I系列镜头能够胜任工业上频繁的使用，而ZF-IR系列则设计用于红外线。2009年11月16日,Carl Zeiss 最新发布了带CPU的ZF.2系列镜头。 Carl Zeiss Planar T* 1:1.4 50 mm Carl Zeiss Planar T* 1:1.4 85 mm Carl Zeiss Distagon T* 1:2.0 35 mm Carl Zeiss Distagon T* 1:2.8 25 mm Carl Zeiss Makro-Planar T* 1:2.0 50 mm Carl Zeiss Makro-Planar T* 1:2.0 100 mm Carl Zeiss Distagon T* 1:2 28 mm Carl Zeiss Distagon T* 1:2.8 25 mm ZF-I Carl Zeiss Distagon T* 1:2 28 mm ZF-I Carl Zeiss Distagon T* 1:2 35 mm ZF-I Carl Zeiss Distagon T* 1:2.8 25 mm ZF-IR Carl Zeiss Planar T* 1:1.4 85 mm ZF-IR ZK 系列 ZF系列是自Contax的RTS卡口，改装为宾得的K卡口，无电子讯号，手动对焦。在光学结构上与Contax的RTS系列、ZF系列、ZS和ZE系列相同，由日本的Cosina公司制造。 Carl Zeiss Planar T* 1:1.4 50 mm Carl Zeiss Planar T* 1:1.4 85 mm Carl Zeiss Distagon T* 1:2.0 35 mm Carl Zeiss Distagon T* 1:2.8 25 mm Carl Zeiss Makro-Planar T* 1:2.0 50 mm Carl Zeiss Makro-Planar T* 1:2.0 100 mm Carl Zeiss Distagon T* 1:2.0 28 mm ZS 系列 ZS系列是自Contax的RTS卡口，改装为M42镜头卡口(Pentacon/Practica/Pentax Screw Mount)。为相同的无电子讯号，手动对焦镜头。在光学结构上与Contax的RTS系列、ZF系列、ZK和ZE系列相同，由日本的Cosina公司制造。 Carl Zeiss Planar T* 1:1.4 50 mm Carl Zeiss Planar T* 1:1.4 85 mm ZE 系列 ZE系列是自Contax的RTS卡口，改装为Canon的EOS卡口。因为EOS卡口为全为电子结构，故这系列多了电子讯号接点，但仍为手动对焦。在光学结构上与Contax的RTS系列、ZF系列、ZS和ZK系列相同，由日本的Cosina公司制造。也是Contax首度为他厂制做电子接点的镜头。现在镜头包括： Distagon T* 3,5/18 Distagon T* 2,8/21 Distagon T* 2/28 Distagon T* 2/35 Planar T* 1,4/50 Planar T* 1,4/85 Makro-Planar T* 2/50 Makro-Planar T* 2/100 超级旋转镜头 这些是为35mm画幅的相机所设计的360°视角镜头（基于蔡司的中画幅镜头设计）。支援的卡口包括：佳能的EOS、尼康的F、Sony/柯美的α卡口，其它卡口的支援尚在考虑中。只能通过手动对焦，没有电子触点，在德国或者乌克兰制造。 Hartblei Superrotator Carl Zeiss Distagon T* IF 1:4.0 40 mm Hartblei Superrotator Carl Zeiss Planar T* 1:2.8 80 mm Hartblei Superrotator Carl Zeiss Makro-Planar T* 1:4.0 120 mm

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