奧林巴斯原子力激光共聚焦顯微鏡OLS4500

LEXT OLS4500是一款集成了激光顯微鏡和探針掃描顯微鏡功能于一體的新型納米檢測顯微鏡，可以實現(xiàn)從50倍到100萬倍的超大范圍的觀察和測量。

OLS4500為您帶來新的解決方案

實現(xiàn)納米級觀測的新型顯微鏡。不會丟失鎖定的目標(biāo)。

配有涵蓋了低倍觀察到高倍觀察的4種物鏡，并在電動物鏡轉(zhuǎn)換器上裝配了SPM單元?？梢詿o縫切換倍率和觀察方法，不會丟失觀察對象。此外，該款顯微鏡可以進行納米級觀測。

電動物鏡轉(zhuǎn)換器切換倍率和觀察方法

涵蓋了低倍到高倍觀察，并配有多種觀察方法可以迅速發(fā)現(xiàn)觀察對象。

可以完成低倍到高倍的大范圍倍率觀察。不僅如此，奧林巴斯的光學(xué)技術(shù)打造的光學(xué)顯微鏡帶來多種觀察方法，可以容易的發(fā)現(xiàn)觀察對象。此外，對于光學(xué)顯微鏡難以找到的觀察對象，還可以使用激光顯微鏡進行觀察。在激光微分干涉（DIC）
觀察中，可以進行納米級微小凹凸的實時觀察。

縮短從放置樣品到獲取影像的工作時間。

放置好樣品后，所有的操作都在1臺裝置上完成?？梢匝杆伲_的把觀察對象移到SPM顯微鏡下面，所以只要掃描1次就能獲取所需的SPM影像。

一體機的機型，所以無需重新放置樣品只要在1臺裝置上切換倍率、觀察方法就能夠靈活應(yīng)對新樣品。 

OLS4500是把光學(xué)顯微鏡、激光顯微鏡、探針顯微鏡融于一體的一體機，所以無需重新放置樣品，即可自由切換3種顯微鏡進行觀察和評價。這3種顯微鏡各自持有優(yōu)異的性能，所以能夠高效輸出良好的結(jié)果。

OLS4500實現(xiàn)了無縫觀察和測量

【發(fā)現(xiàn)】可以迅速發(fā)現(xiàn)觀察對象

使用光學(xué)顯微鏡的多種觀察方法，迅速找到觀察對象

OLS4500采用了白色LED光源，可以觀察到顏色逼真的高分辨率彩色影像。它裝有4種物鏡，涵蓋了低倍到高倍的大范圍觀察。OLS4500充分發(fā)揮了光學(xué)觀察的特長，除了常使用的明視場觀察（BF）以外，還可以使用對微小的凹凸添加明暗對比，達到視覺立體效果的微分干涉觀察（DIC），以及用顏色表現(xiàn)樣品偏光性的簡易偏振光觀察。此外，OLS4500上還配有HDR功能（高動態(tài)范圍功能），該功能使用不同的曝光時間拍攝多張影像后進行合成，來顯示亮度平衡更好、強調(diào)了紋理的影像。在OLS4500上您可以使用多種觀察方法迅速找到觀察對象。

使用激光顯微鏡，可以觀察到光學(xué)顯微鏡中難以觀察到的樣品影像

OLS4500采用了短波長405 nm的激光光源和高N.A.的物鏡，實現(xiàn)了優(yōu)異的平面分辨率。能以鮮明的影像呈現(xiàn)出光學(xué)顯微鏡中無法看到的觀察對象。在激光微分干涉（DIC）模式中還可以實時觀察納米級的微小凹凸。

【接近】迅速發(fā)現(xiàn)觀察對象，在SPM上正確完成觀察

實現(xiàn)了無縫觀察，不會丟失觀察對象

OLS4500在電動物鏡轉(zhuǎn)換器上裝配了涵蓋低倍到高倍觀察的4種物鏡，以及小型SPM單元。在光學(xué)顯微鏡或激光顯微鏡的50倍、100倍的實時觀察中，由于SPM掃描范圍一直顯示于視場中心，所以把觀察目標(biāo)點對準(zhǔn)該位置后，只要切換到探針顯微鏡，就能夠正確接近觀察對象。因此，只需1次SPM掃描就能獲取目標(biāo)影像，從而能夠提高工作效率并降低微懸臂的損耗。

不會在SPM觀察中迷失的、可切換式向?qū)Чδ?/span>

使用探針顯微鏡開始觀察之前， 可以在向?qū)М嬅嫔显O(shè)置所需的條件， 如安裝微懸臂、掃描范圍等。所以經(jīng)驗較少的操作者也能安心完成操作。

【納米級測量】簡單操作，可以迅速獲得測量結(jié)果

新開發(fā)的小型SPM測頭，減少了影像瑕疵

OLS4500采用了裝在電動物鏡轉(zhuǎn)換器上的物鏡型SPM測頭。同軸、共焦配置了物鏡和微懸臂前端，所以切換SPM觀察時不會丟失觀察目標(biāo)點。不僅如此，新開發(fā)的小型SPM測頭提高了剛性，所以與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比，減少了影像瑕疵并提高了可追蹤性。

新開發(fā)的小型SPM測頭

使用向?qū)Чδ?，自由放?/span>SPM影像

使用向?qū)Чδ埽?/span>可以觀察時進一步放大探針顯微鏡拍到的影像的所需部分倍率。只要在影像上用鼠標(biāo)指針設(shè)置放大范圍并掃描， 就可以獲取所需的SPM影像?？梢宰杂稍O(shè)置掃描范圍， 所以大幅度提高了觀察和測量的效率。

向?qū)Чδ茉?/span>10μm×10μm影像上放大3.5μm×3.5μm范圍

優(yōu)異的分析功能，應(yīng)對各種測量目的

OLS4500能夠根據(jù)您的測量目的分析在各種測量模式中獲取的影像，并以CSV格式輸出測量結(jié)果。OLS4500有以下分析功能。

截面形狀分析（曲率測量、夾角測量）

• 粗糙度分析

• 形態(tài)分析（面積、表面積、體積、高度、柱狀值、承載比）

• 評價高度測量（線、面積）

• 粒子分析（選項功能）

曲率測量（硬盤的傷痕）

跟從向?qū)М嬅娴闹甘?，可輕松操作的6種SPM測量模式

接觸模式

控制微懸臂與樣品之間作用的排斥力為恒定的同時， 使微懸臂進行靜態(tài)掃描， 在影像中呈現(xiàn)樣品的高度。還可以進行彎曲測量。

                       金屬薄膜

動態(tài)模式

使微懸臂在共振頻率附近振動， 并控制Z方向的距離使振幅恒定， 從而在影像中呈現(xiàn)樣品高度。特別適用于高分子化合物之類表面柔軟的樣品及有粘性的樣品。

                       鋁合金表面

相位模式

在動態(tài)模式的掃描中， 檢測出微懸臂振動的相位延遲?？梢栽谟跋裰谐尸F(xiàn)樣品表面的物性差。

                       高分子薄膜

電流模式

對樣品施加偏置電壓，檢測出微懸臂與樣品之間的電流并輸出影像。此外，還可以進行I/V測量。

表面電位模式（KFM）

使用導(dǎo)電性微懸臂并施加交流電壓， 檢測出微懸臂與樣品表面之間作用的靜電， 從而在影像中呈現(xiàn)樣品表面的電位。也稱作KFM（Kelvin Force Microscope）。

磁力模式（MFM）

在相位模式中使用磁化后的微懸臂進行掃描，檢測出振動的微懸臂的相位延遲， 從而在影像中呈現(xiàn)樣品表面的磁力信息。也稱作MFM（Magnetic Force Microscope）。

                  硬盤表面樣品?？梢杂^察到磁力信息。

裝配了激光掃描顯微鏡，靈活應(yīng)對多種樣品 

輕松檢測85°尖銳角

采用了有著高N.A.的物鏡和光學(xué)系統(tǒng)（能大限度發(fā)揮405nm激光性能），LEXT OLS4500 可以精確地測量一直以來無法測量的有尖銳角的樣品。

LEXT 物鏡           有尖銳角的樣品（剃刀）

高度分辨率10nm，輕松測量微小輪廓

由于采用405 nm的短波長激光和更高數(shù)值孔徑的物鏡，OLS4500達到了0.12μm的平面分辨率。因此，可以對樣品的表面進行亞微米的測量。結(jié)合高精度的光柵讀取能力和奧林巴斯的亮度檢測技術(shù)，OLS4500可以分辨出亞微米到數(shù)百微米范圍內(nèi)的高度差。此外， 激光顯微鏡測量還保證了測量儀器的兩大指標(biāo)——“正確性”（測量值與真正值的接近程度）和“重復(fù)性”（多次測量值的偏差程度）的性能。

從大范圍拼接影像中目標(biāo)區(qū)域

高倍率影像容易使視場范圍變小，而通過設(shè)置，OLS4500的拼接功能可以拼接625幅影像，從而能夠獲得高分辨率的大范圍視圖數(shù)據(jù)。不僅如此，還可以在該大范圍視圖上進行3D顯示或3D測量。

可用于傳統(tǒng)的線粗糙度測量，也可用于信息量較多的面粗糙度測量 

越來越重要的表面粗糙度測量

近年來，工業(yè)產(chǎn)品越來越趨于小型化和輕量化，所以構(gòu)成產(chǎn)品的各種部件也越來越精細化。隨著這些部件的精細化，除了形狀測量以外，表面粗糙度測量的重要性也日益提高。

為了應(yīng)對這些市場需求，ISO規(guī)定的立體表面結(jié)構(gòu)測量儀器中，添加了激光顯微鏡和AFM（ISO 25178-6）。因此，與傳統(tǒng)的接觸式表面粗糙度測量相同，非接觸式表面粗糙度測量也被認定為*評價標(biāo)準(zhǔn)。OLS4500中配置了符合ISO規(guī)定的粗糙度參數(shù)。

在面粗糙度測量中詳細掌握粗糙度的分布和特點

在非接觸式表面粗糙度測量中，除了線粗糙度還可以測量面粗糙度。在面粗糙度測量中可以掌握樣品表面上區(qū)域內(nèi)粗糙度分布和特點，并能夠與3D影像對照評價。OLS4500可以根據(jù)不同樣品和使用目的，分別使用激光顯微鏡功能或探針顯微鏡功能測量表面粗糙度。

焊盤,激光顯微鏡的面粗糙度測量（105μm×105μm） 探針顯微鏡的面粗糙度測量（10μm×10μm）

OLS4500的粗糙度參數(shù)

參數(shù)兼容性

OLS4500具有與接觸式表面粗糙度測量儀相同的表面輪廓參數(shù)，因此具有相互兼容的操作性和測量結(jié)果。

適應(yīng)下一代參數(shù)

OLS4500具有符合ISO25178的粗糙度（3D）參數(shù)。通過評估平面區(qū)域，可以進行高可靠性的分析。

OLS4500的顯微鏡技術(shù)

光學(xué)顯微鏡的原理和特長

光學(xué)顯微鏡是從樣品上方照射可見光（波長約400 nm到800 nm）， 利用其反射光成像， 能夠放大樣品數(shù)十倍到一千倍左右進行觀察。光學(xué)顯微鏡的特長是可以真實觀察彩色樣品， 還可以切換觀察方法， 強調(diào)樣品表面的凹凸， 利用物質(zhì)的特性（偏光性）進行觀察。OLS4500上可以使用下述觀察方法。

• 明視場觀察
 基本的觀察方法，通過樣品的反射光成像進行觀察

• 微分干涉觀察
 給樣品表面的微小凹凸添加明暗對比，使之變?yōu)榭梢暤牧Ⅲw影像

• 簡易偏振光觀察
 照射偏振光（有著特定振動方向的光線），把樣品的偏光性變?yōu)榭梢曈跋?/span>

明視場觀察可以獲取顏色信息。紙張上的墨點 

激光顯微鏡的原理和特長

可進行亞微米級觀察和測量的激光顯微鏡（LSM:Laser Scanning Microscope)

光學(xué)顯微鏡的平面分辨率很大程度上取決于所用光的光子和波長，采用短波長的激光掃描顯微鏡（LSM）比采用可見光的傳統(tǒng)顯微鏡，擁有更高的平面分辨率。 
LEXT OLS4500采用405nm的短波長半導(dǎo)體激光、高數(shù)值孔徑的物鏡、以及*的共焦光學(xué)系統(tǒng)，可以達到0.12μm的平面分辨率。此外，OLS4500配有奧林巴斯的掃描加掃描型2D掃描儀，可以實現(xiàn)高達4096×4096像素的高精度XY掃描。

激光顯微鏡的高精度XY掃描（示例）

的Z軸測量

激光顯微鏡采用短波長半導(dǎo)體激光和的雙共焦光學(xué)系統(tǒng)，會刪除未聚焦區(qū)域的信號，只將聚焦范圍內(nèi)的反射光檢測為同一高度。同時結(jié)合高精度的光柵讀取能力，可以生成高畫質(zhì)的影像，實現(xiàn)精確的3D測量。

高度測量（微透鏡）

探針顯微鏡的原理和特長

可以觀察納米級微觀世界的探針顯微鏡(SPM:Scanning Probe Microscope)

探針顯微鏡（SPM）是通過機械式地用探針在樣品表面移動，檢測出探針與樣品之間產(chǎn)生的力、電的相互作用，同時進行掃描，從而得到樣品影像。探針曲率半徑為10 nm左右。典型的探針顯微鏡是原子力顯微鏡（AFM），它通過檢測探針和樣品表面之間作用的引力和張力進行掃描并獲得影像。探針顯微鏡能夠觀察納米級微觀形貌，可以捕捉到樣品精細的一面。

探針顯微鏡的原理

通過微懸臂掃描進行納米觀察

OLS4500上采用了光杠桿法——通過高靈敏度檢測出前端裝有探針的微懸臂的微小彎曲量（位移）來進行觀測的方法。在懸臂的背面反射激光，并用壓電元件驅(qū)動Z軸，使激光照射到光電檢測器的位置，從而正確讀取Z方向的微小位移。

SPM傳感器光路圖

多種觀察模式在影像中呈現(xiàn)表面形狀和物性

探針顯微鏡擁有多種觀察模式，可以觀察、測量樣品表面的形狀，還可以進行物性分析。OLS4500配有以下模式。

• 接觸模式：在影像中呈現(xiàn)表面形狀（較硬的表面）

• 動態(tài)模式：在影像中呈現(xiàn)表面形狀（較軟的表面、有粘性的表面）

• 相位模式：在影像中呈現(xiàn)樣品表面的物性差

• 電流模式*：檢測出探針和樣品之間的電流并輸出影像

• 表面電位模式（KFM）*：在影像中呈現(xiàn)樣品表面的電位

• 磁力模式（MFM）*：在影像中呈現(xiàn)樣品表面的磁性信息 
 * 該模式為選項功能。

高分子薄膜

決定高精細度、高質(zhì)量影像的微懸臂

探針位于長度約100μm～200μm的薄片狀微懸臂的前端。您可以根據(jù)樣品選擇不同的彈簧常數(shù)、共振頻率。反復(fù)掃描會磨損探針， 所以請根據(jù)需要定期更換微懸臂探針。

高精度微懸臂實現(xiàn)了高可靠性

探針顯微鏡的平面分辨率由探針前端的直徑?jīng)Q定。奧林巴斯獨自開發(fā)、生產(chǎn)微懸臂，其探針前端的尖銳直徑質(zhì)量穩(wěn)定，可靠性很高。此外，奧林巴斯的一系列設(shè)計—使探針定位更加容易的“TipView”構(gòu)造、鑷子型易于夾取物體的“新概念探針”等，不僅提高了觀測精度，還使操作變得更加輕松。 
 ※微懸臂產(chǎn)品的詳細信息，請參閱微懸臂產(chǎn)品目錄。

OMCL-AC160TS-C3 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)硅膠微懸臂

高Q值帶來的高分辨率測量
 該型號是常使用的動態(tài)模式微懸臂，適用于表面粗糙度測量。

OMCL-AC240TS-C3低彈簧常數(shù)硅膠微懸臂

可用于再現(xiàn)性較好的粘性和彈性測量
該型號作為動態(tài)模式的硅膠微懸臂，其彈簧常數(shù)最小《2N/m(Nom.)》,適用于粘性、彈性的測量等。

OMCL-TR800PSA-1 標(biāo)準(zhǔn)氮化硅微懸臂

低損耗、優(yōu)異的耐久性
該型號常用于接觸模式，其特點是探針柔軟、探針損耗較小。每個前端帶有100μm和200μm長兩種微懸臂。

兼容多種微懸臂。微懸臂更換方法簡單而易于掌握

請根據(jù)您的使用頻度定期更換微懸臂。OLS4500上的電動物鏡轉(zhuǎn)換器、SPM測頭、微懸臂支架已經(jīng)被精確調(diào)整過，所以只要把已調(diào)好微懸臂位置的支架插入SPM測頭中即完成更換。微懸臂和支架的位置調(diào)整需要使用工裝夾具，所以誰都可以正確而輕松的完成操作。此外，其他各種型號的微懸臂也按照同樣方法更換，提高了觀察和測量的效率。

微懸臂位置調(diào)整工裝夾具

應(yīng)用