TRIOS

TRIOS, Versatile AFM Optical Coupling Product Image

Couplage optique AFM polyvalent

La plateforme TRIOS est un instrument de recherche avancé destiné aux chercheurs en science des matériaux, biologie, spectroscopie et photonique. TRIOS est la plateforme de couplage optique la plus polyvalente, avec trois points d'accès à la pointe AFM et à l'échantillon pour les mesures de spectroscopie optique : par le dessus, par le côté (oblique) et par le dessous.

TRIOS est la solution idéale pour étudier les nanostructures et les propriétés optiques en champ proche d'échantillons opaques et/ou transparents, dans l'air ou dans un liquide. Elle combine à la perfection les microscopies optiques droite et inversée et la microscopie à force atomique et permet de bénéficier de toute la puissance de ces deux techniques avec l'automatisation du réglage des instruments et de la mesure, une haute résolution et une intégration flexible. Seul HORIBA offre un tel niveau de performance.

Vous pouvez facilement combiner TRIOS à nos systèmes Raman/PL clés en main pour les mesures AFM-Raman/PL colocalisées, les microscopies optiques en champ proche (SNOM) et les spectroscopies optiques exaltées par effet de pointe (spectroscopie Raman exaltée par effet de pointe (TERS) et photoluminescence exaltée par effet de pointe (TEPL)).

Segment: Scientific
Fabricant: HORIBA France SAS

Accès optiques simultanés

La plateforme TRIOS combine des configurations droite et en transmission, ce qui permet d'étudier des échantillons transparents et non transparents à l'aide de techniques de microscopie optique, Raman, à photoluminescence et à sonde locale.

Dotée de trois points d'accès, elle regroupe toutes les configurations possibles en une plateforme unique et offre une solution optimisée pour l'alignement laser-pointe (avec des scanners d'objectifs).

Deux accès optiques simultanés sont possibles (par le dessus et le côté, par le côté et le dessous, par le dessus et le dessous).

Utilisation simple et productivité exceptionnelle

TRIOS est équipée du microscope AFM CombiScope entièrement motorisé, doté d'une fonction d'alignement laser-pointe automatisé par un simple clic sur un bouton. Le positionnement entièrement motorisé du porte-levier et de la photodiode simplifie considérablement le réglage du système et assure une reproductibilité optimale. En outre, après l'installation d'un nouveau levier (de même type ou non), vous pouvez facilement retrouver et analyser la région d'intérêt (avec une répétabilité de quelques microns) sur la surface de votre échantillon sans effectuer de nouvelle recherche.

Scanner haut de gamme

La plateforme TRIOS est dotée du microscope AFM CombiScope. Elle utilise le scanner piézo à nano-positionnement 3 axes et haute dynamique en boucle fermée de Physik Instrumente, le leader des systèmes de contrôle des mouvements de précision. Le scanner haut de gamme sur lequel repose le système garantit des niveaux de linéarité très élevés, une robustesse optimale et des mouvements de très haute précision.

Laser AFM 1300 nm

L'utilisation du laser AFM de 1300 nm élimine toute interférence avec les échantillons biologiques et semi-conducteurs sensibles à la lumière visible. Elle permet également d'effectuer simultanément des mesures AFM et des mesures de fluorescence ou de diffusion Raman sans aucune interférence avec les lasers d'excitation UV-VIS-NIR (364-830 nm) les plus courants.

Des solutions adaptées aux échantillons liquides

Les porte-échantillon TRIOS standard s'adaptent à tous les supports d'échantillon courants, y compris les lames, les lamelles et les boîtes de Petri de 35 mm. La cellule liquide spéciale, dotée de capacités de chauffage et de perfusion de liquide, permet de maintenir les échantillons biologiques dans leur environnement physiologique, à des températures pouvant atteindre 60 °C.

Tous les modes de fonctionnement réunis dans un seul instrument

La plateforme TRIOS réunit tous les modes de fonctionnement modernes de la microscopie à force atomique dans un seul instrument, sans coûts ni appareils supplémentaires. Elle propose des modes spécifiques à certaines applications, tels que le mode force, ainsi que des nanolithographies, la microscopie à force piézoélectrique (PFM), la microscopie à sonde de Kelvin et la microscopie à force atomique à modulation de fréquence (microscopie à force dynamique avec boucle à verrouillage de phase intégrée). De plus, la tête de microscopie à effet tunnel (STM), l'unité AFM conductrice fonctionnant dans une plage comprise entre 100 fA et 10 µA (avec des sous-plages de 1 nA, 100 nA et 10 µA commutables par logiciel et un bruit de courant de 60 fA RMS pour la sous-plage de 1 nA) et la tête de microscopie optique en champ proche (SNOM) sont disponibles en option. Vous pouvez facilement combiner TRIOS à nos systèmes Raman/PL clés en main pour les mesures AFM-Raman/PL colocalisées et les spectroscopies optiques exaltées par effet de pointe (spectroscopie Raman exaltée par effet de pointe (TERS) et photoluminescence exaltée par effet de pointe (TEPL)).

Grâce à sa polyvalence exceptionnelle, cet instrument est la solution idéale pour les nanosciences.

Modes de mesure TRIOS

  • Modes de base :
    • AFM contact
    • AFM contact intermittent
    • AFM non-contact
    • Top Mode™
    • Imagerie de phase
    • Microscopie à force de dissipation
    • AFM contact en milieu liquide (en option)
    • AFM contact intermittent en milieu liquide (en option)
       
  • Modes électriques :
    • Microscopie à sonde de Kelvin (KPFM) à simple/double passage AM et FM
    • Microscopie capacitative (SCM)
    • Microscopie à force électrique (EFM) à simple/double passage
    • Microscopie à force piézoélectrique (PFM)
    • PFM haute tension (en option)
    • PFM-Top mode™
    • AFM conductrice (en option)
    • AFM conductrice haute tension (en option)
    • I-Top mode™ (en option)
    • Spectroscopie I-V (en option)
    • Cartographie du photocourant (en option)
    • Mesures de la caractéristique volt-ampère (en option)
       
  • Modes nanomécaniques :
    • Microscopie à force latérale (LFM)
    • Microscopie à modulation de force (FMM)
    • Mesure de courbe de force (spectroscopie et cartographie de distance de force (F-D))
    • Nanolithographie
    • Nanomanipulation
       
  • Modes spéciaux :
    • Microscopie à force magnétique (MFM) à simple/double passage
    • Champ magnétique réglable (en option)
    • Microscopie à force de cisaillement avec diapason (ShFM)
    • Microscopie à force normale avec diapason (en option)
       
  • Autres :
    • Microscopie à effet tunnel (STM) (en option)
    • Spectroscopie à effet tunnel (en option)

 

Accès optique et microscope TRIOS

  • Accès optiques simultanés :
    • Par le dessous avec un objectif à immersion dans l'huile jusqu'à 1,49 NA
    • Par le dessus avec un objectif 100 x 0,7 NA
    • Par le côté (en option) avec un objectif jusqu'à 100 x 0,7 NA
  • Scanner d'objectif piézoélectrique en boucle fermée pour un alignement laser spectroscopique ultrastable à long terme
    • Plage 30 µm × 30 µm × 10 µm/Résolution : 1 nm

 

Scanner TRIOS

  • Plage de balayage d'échantillon : 100 µm x 100 µm × 15 µm (± 10 %) / Plage de balayage en option : 200 µm × 200 µm × 20 µm(± 10 %)
  • Non-linéarité : XY < 0,05 %, Z < 0,05 %
  • Bruit :
    • < 0,1 nm RMS dans la dimension XY sur une largeur de bande de 100 Hz avec les capteurs capacitatifs activés
    • < 0,02 nm RMS dans la dimension XY sur une largeur de bande de 100 Hz avec les capteurs capacitatifs désactivés
    • < 0,1 nm RMS dans la dimension Z sur une largeur de bande de 1 000 Hz avec le capteur capacitatif activé
    • < 0,03 nm RMS dans la dimension Z sur une largeur de bande de 1 000 Hz avec le capteur capacitatif désactivé
  • Mouvement X, Y, Z :
    • Fréquence de résonance XY 7 kHz (sans charge)
    • Fréquence de résonance Z 15 kHz (sans charge)
  • Contrôle numérique en boucle fermée pour les axes X, Y, Z

 

Base TRIOS

  • 50,8 mm x 50,8 mm max., épaisseur 5 mm et jusqu'à 100 mm x 100 mm avec un support spécial
  • Plage de positionnement manuel des échantillons : 25 mm x 25 mm
  • Plage de positionnement motorisé des échantillons (en option) : 22 mm x 22 mm
  • Plage de positionnement motorisé de la tête de mesure SPM : 1,6 mm x 1,6 mm
  • Approche motorisée : 1,3 mm

 

Tête AFM TRIOS

  • Longueur d'onde du laser : 1300 nm
  • Aucune influence du laser d'enregistrement sur les mesures photovoltaïques ou sur les échantillons biologiques
    Évite les interférences optiques pour les applications Raman
  • Entièrement motorisée : 4 moteurs pas-à-pas pour l'alignement automatique du levier et de la photodiode
  • Libre accès à la sonde pour des manipulateurs et des sondes externes supplémentaires

 

Options TRIOS

  • Unité conductrice (plage de courant 100 fA - 10 µA/3 sous-plages de courant (1 nA, 100 nA et 10 µA) commutable par logiciel)
  • Cellule liquide/Cellule électrochimique (capacité d'échange de liquide)
  • Contrôle de la température de la cellule liquide (chauffage jusqu'à 60 °C)
  • Système de contrôle de l'humidité (plage d'humidité relative 10-85 %/stabilité de l'humidité relative ± 1 %)
  • Module de chauffage et de refroidissement (de -50 °C à +100 °C)
  • Module de chauffage (chauffage jusqu'à 300 °C/stabilité de la température 0,1 °C)
  • Module de chauffage (chauffage jusqu'à 150 °C/stabilité de la température 0,01 °C)
  • Support de diapason à force de cisaillement et à force normale combinées
  • Support STM
  • Module d'accès aux signaux

 

Logiciels

  • Omega :
    • Alignement automatique du système d'enregistrement
    • Configuration automatique avec des paramètres prédéfinis pour les techniques de mesure standard
    • Réglage automatique de la fréquence de résonance du levier
    • Langage de macro « Lua » pour la programmation de fonctions utilisateur, de scripts et de widgets
    • Possibilité de reprogrammer le langage de macro DSP du contrôleur en temps réel sans recharger le logiciel de contrôle
    • Étalonnage de la constante de rappel (méthode thermique)
  • IAPro:
    • Traitement des images dans un espace de coordonnées : réalisation de coupes transversales, ajustement et soustraction de surfaces polynomiales (jusqu'à 12 degrés)
    • Traitement FFT avec la possibilité de traiter les images dans l'espace de fréquence, y compris pour filtrage et analyse
  • Traitement : images jusqu'à 5000 x 5000 pixels.

 

Composants électroniques du contrôleur

  • Contrôleur modulaire, entièrement numérique et extensible
  • DSP haute vitesse 300 MHz
  • CAN : 20 canaux
  • CAN 18 bits à haute vitesse 500 kHz pour le capteur de position du scanner
  • Système d'enregistrement de la gamme de fréquences 5 MHz
  • 2 amplificateurs à détection synchrone avec gamme de fréquences 5 MHz
  • 6 générateurs numériques 32 bits, gamme de fréquences 5 MHz, résolution 0,018 Hz
  • Contrôle de 7 moteurs pas à pas
  • Sorties numériques pour intégration à des équipements externes
  • Entrées/sorties analogiques pour intégration à des équipements externes
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