HORIBA XploRA Nano：AFM - 拉曼聯用，納米尺度的化學與結構表征利器

2026-01-16 09:14

HORIBA XploRA Nano 是一套SmartSPM 掃描探針顯微鏡與 XploRA Plus 顯微光譜儀的耦合系統，作為緊湊、全自動的全功能分析平臺，它以經濟適用的特點，實現了原子力顯微鏡（AFM）與拉曼光譜的聯用，尤其能完成針尖增強拉曼（TERS）成像，是納米尺度下 “結構表征 + 化學分析” 的一體化解決方案。

硬件配置：高精度與靈活性兼備

XploRA Nano 的核心硬件由 SmartSPM 模塊與 XploRA Plus 光譜儀組成，參數與性能均適配納米級精細表征：

1. SmartSPM 掃描器與基座

  • 掃描性能：閉環平板掃描器覆蓋 100 μm×100 μm×15 μm 范圍，非線性極低（XY≤0.05%、Z≤0.05%），噪聲水平優異（XY≤0.1nm RMS@200Hz 帶寬），高頻掃描速度可達 XY≥7kHz、Z≥15kHz，兼顧精度與效率；
  • 樣品適配：支持 40 mm×50 mm×15 mm 尺寸樣品，自動樣品臺定位范圍 5 mm×5 mm，定位精度達 1μm，配合 XYZ 數字閉環控制的自動趨近功能，操作更便捷；
  • 穩定性：高共振頻率掃描器設計，可遠離環境噪音干擾，無需主動隔振系統即可穩定運行。

2. AFM 測試頭

  • 采用1300nm 激光波長（光譜檢測器無干擾），搭配全自動懸臂 - 光電二極管激光準直，簡化操作流程；
  • 預留探針自由通道，支持外部操作與探針對接，適配多樣表征需求。

3. XploRA Plus 光譜儀

  • 作為全自動顯微光譜儀，可獨立用作拉曼光譜儀，波長范圍覆蓋 75cm?¹ 至 4000cm?¹；
  • 配備四光柵自動切換（600/1200/1800/2400 g/mm），支持全光譜范圍的拉曼與光致發光分析；
  • 光源可選 532nm、638nm、785nm 等波長，支持軟件全自動控制，適配不同樣品的熒光抑制需求；
  • 搭配全光譜范圍 CCD 和 EMCCD 檢測器，保障信號靈敏度。

4. 豐富的測量模式

  • SPM 模式：覆蓋接觸 / 半接觸 / 非接觸等標準模式，及液體環境、導電 AFM、STM 等升級模式，適配不同樣品狀態與表征維度；
  • 光譜模式：支持共聚焦拉曼、熒光 / 光致發光成像，以及針尖增強拉曼（TERS）、針尖增強熒光（TEPL）、近場光學顯微（NSOM）等納米光譜技術。

核心優勢：多維度、高效率的納米表征

XploRA Nano 的設計直擊科研與工業的精細表征痛點：

  • 多尺度兼容：宏觀、微觀、納米尺度測量可在同一平臺完成，無需轉移樣品；
  • 極簡操作：全自動流程支持，幾分鐘內即可啟動測量，大幅降低時間成本；
  • 高分辨率雙保障：共聚焦設計實現高空間分辨率，TERS 技術進一步突破至優于 10nm 的納米級光譜分辨率；
  • 高收集效率：頂部 + 側向拉曼檢測雙通路，同時支持同區域的常規拉曼與針尖增強光譜測量；
  • 多環境適配：支持液池、電化學等特殊環境，結合多模式 SPM 技術，覆蓋從干燥到復雜體系的表征需求；
  • 一體化控制：通過集成軟件實現 SPM 與光譜儀的同時 / 獨立操作，數據采集與分析更高效。

典型應用：覆蓋多領域的納米級研究

XploRA Nano 廣泛適配材料、生物、電子等領域的精細表征需求：

  • 材料科學：半導體納米器件的界面結構與化學組成、二維材料的缺陷與異質結分析；
  • 生物醫學：生物分子的納米結構與化學修飾、細胞表面的微區成分表征；
  • 化學領域：催化材料的表面活性位點、界面化學反應的原位監測；
  • 電子學：器件的局部電學性能與化學狀態的關聯分析。

專業支持：上海進佳科學儀器的可靠供應

HORIBA XploRA Nano 可通過上海進佳科學儀器有限公司獲取 —— 作為 HORIBA 的授權代理，進佳科學儀器不僅能保障設備的原裝品質，還可依托其在高科技行業的服務經驗，提供選型咨詢、技術支持及配套解決方案，助力科研與生產中的納米表征工作高效推進。