用于衰减全内反射（ATR）光谱仪的附件制造技术

一种被布置来执行ＡＴＲ测量的显微镜的附件，具有能够固定到所述显微镜的可移动载物台（２０）的支撑件（４０）。安装构件（１００）被所述支撑件（４０）承载。样品支撑构件（６０）被布置在所述ＡＴＲ晶体（１０６）的位置下方。所述样品支撑构件（１０６）以如下方式承载在所述支撑件（４０）上，即使得该样品支撑件能够相对于所述支撑件做一有限程度的移动并且限定能够相对于所述显微镜的主载物台（２０）移动的副载物台。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使用衰减全内反射(ATR)的光谱仪。
技术介绍
ATR是一种用于FT-IR光谱仪之类的光谱仪中的技术，以便从那些难以通过透射或反射等其他方式来分析的样品中获得光谦测量。典型地，用于执行ATR测量的装置包括提供波长辨别的光语仪、用于将光直射到样品上的照明系统、提供样品平面的ATR镜片、和接收已经与样品交互作用的光的收集/探测系统。ATR镜片以一定的方式布置，以便通过全内反射现象的方式反射来自指定样品平面的所有入射光。与样品相关的光语信息从样品与紧接着反射表面外部而存在的消失电场的交互作用中获取。从该场的能量的吸收减弱了反射，并在光束上印上了光语信息。可以基于这些原理，通过布置将样品区域照明并通过布置收集系统以获取成像属性，来构建成像ATR系统。从样品的空间差别区域返回的光被收集到探测器上或诸如一维或二维探测器阵列的探测器阵列上，由此收集到光语信息，其能够编译进样品的光谱图像中。成像ATR系统能够以诸如Perkin Elmer Spotlight显孩吏镜的反射显微镜形式构建。在这种配置中，通过成像光学镜片就将光引导至反射样品上并从该反射样品来收集。用于该系统的ATR光学镜片能够方便地包括由诸如锗的高折射率材料制成的半球状平凸透镜。所述光学镜片被布置为使得凸球状表面被引导朝向显微镜光学镜片，而其曲率中心被布置为与成像系统的焦平面重合。所述样品被呈现到ATR的平坦表面。所述显微镜包括可移动载物台，该可移动载物台具有在处理器控制下用于将载物台沿x、 y、 z方向移动的相关马达。使用小线性阵列探测器并将载物台以及相随的晶体/样品组合物相对于显微镜的光轴横向地物理移动，来执行成像。随着载物台被移动，探测器可探测到来自样品不同部分的图像，采用此方式能够累积一空间图像。在这种类型的布置中存在许多要求和问题。样品的关注区域必须通常在视觉上是可识别的，并且被大约放置在显微镜视场中心。这通常意味着要取出ATR晶体，因为它通常由诸如锗等的对可见光不透明的材料制成。ATR晶体必须被放置为使它的样品接触面紧密接触样品。这在获取焦点中的红外图像时会导致一些问题。当使晶体与样品接触时，样品会移动。另外，晶体可能由于其形状而导致散焦。例如，如果晶体的厚度并不与其曲面半径精确相同。因为晶体材料具有大约为4的高折射率，这种效应被放大。因此小制造误差可变得明显。
技术实现思路
本专利技术涉及对ATR光谱系统布置的改进，意在克服上述和其他问题。根据本专利技术第一方面，提供一种被布置来执行ATR测量的显微镜的附件，所述附件包括能够安装在所述显微镜的可移动载物台上的支撑件以及被承载在所述支撑件上的用于安装ATR晶体的安装构件，所述安装构件被安装和布置在所述支撑件上，使其能够在一个其中被安装在所述安装构件上的晶体与所述显微镜的光轴对准的位置与一个其中所述晶体从所述光轴偏离开的位置之间移动。所述安装构件可以包括细长臂，该细长臂可枢转地于一端处支撑于第一引导销上，所述臂围绕所述销枢转，以允许所述安装构件的所述移动。所述臂的另一端具有开口，当所述安装构件位于其中所述晶体处于所述光轴上的位置中时，所述开口接合一个被所述支撑构件承载的第二销。所述臂可以沿着所述第一引导销的轴线被提升，以使得所述另一端移离所述第二引导销，以允许所述枢转运动。一个制动机构可以被关联到所述臂的所述一端以及所述第一引导铺，当所述臂返回到其中所述晶体对准所述光轴的位置中时，所述制动机构可操作地允许所述臂沿着所述第一引导销受控下降。4所述制动机构包括环，该环被所述臂承载并且位于所述第一引导销周围，所述环的内直径略大于所述第一引导销的内直径；偏置装置， 其可操作地偏置所述环，从而使所述环的圆周部分摩擦接合所述引导 销的表面部分；和可手动操作的装置，其可操作地作用到所述偏置装 置以减轻或释放所述摩擦接合并从而允许所述环相对于所述引导销轴 线移动。所述安装构件以 一种如下的方式被承载以使得能够检查所述晶体 的样品接合表面，例如检查晶体是否被损坏或被污染，所述方式为 使安装构件能够远离其安装状态并能够通过围绕其纵向轴线旋转而返 回。本专利技术的这方面通过使用可移动的安装构件而使得被安装在这样 的显微镜载物台上的晶体能够被移开并接着精确且可再现地返回到其 原始位置。根据本专利技术第二方面，提供一种被布置来执行ATR测量的显微镜 的附件，所述附件包括能够安装在所述显微镜的可移动载物台上的支 撑件；有ATR晶体安装在其中的安装构件，所述晶体具有样品接触区域; 以及被定位为使得其相对于样品接触区域固定的记录标记 (registration indicium)。晶体可具有与所述接触区域相对的大致半 球状的表面，并且所述记录标记可位于半球状表面的顶点区域处。标 记可包括在半球状表面上的平台或者在半球状表面上的标志。根据本专利技术第三方面，提供一种操作设置有根据所述第二方面的 附件的显微镜的方法，所述显微镜包括用于控制可移动载物台的移动 的处理装置，以及所述处理装置已经在其中记录了涉及ATR晶体高度 的预定参数，所述方法包括最初移动显微镜的载物台以对记录标记聚 焦，并将载物台移动一由所述参数限定的预定竖直距离，以便对与所 述样品接触区域接触的样品聚焦。根据本专利技术的第四方面，提供一种用于根据所述第二方面的显微 镜中或根据所述第三方面的方法中的校准ATR晶体的方法，所述方法 包括选择在显微镜光语范围内展现出强劲吸收并具有一个在与ATR晶 体接触时产生分明(sharp)的空间边缘的几何形状的测试样品，所述 方法包括使晶体的样品接触区域与测试样品接触，从而在晶体的初始竖直位置获得测试样品的红外图像，处理该图像以对所述边缘提取斜 率信息，针对晶体的不同竖直位置重复该过程，将展现最大斜率的位 置识别为最优竖直位置，并根据所述识别的最优位置推导针对所述晶 体的校准参数。上述处理可包括，对于每个竖直位置，对所获得的图像进行光镨 过滤，以提取在测试样品强烈吸收的波长处的吸收的空间图。所述方法可包括提取一横贯了所述波长下的所述吸收图的空间上分明的形貌(feature)的才黄截面。所述方法可包括对上述横截面进行微分以提取斜率数据，并对图 像中的 一可识别形貌测量最大斜率。测试样品可为塑性材料，例如微凸印的聚合物，例如Vikuiti亮 度增强薄膜。本专利技术的第二、第三和第四方面提供一种设备，其允许确定晶体 相对于显微镜的最优位置并且能够与晶体的制造公差相适应。它可以 将晶体定位于最优竖直位置，以便以与样品厚度无关的、可复制的方 式获得聚焦的红外图像。根据本专利技术的第五方面，提供一种被布置来执行ATR测量的显微 镜的附件，所述附件包括能够安装在所述显微镜的可移动栽物台上 的支撑件；被承载在所述支撑件上的用于安装ATR晶体的安装构件； 在ATR晶体的位置下方设置的样品支撑构件，所述样品支撑构件具有 其上可接收样品的表面；和压力施加装置，其设置于所述样品支撑构 件下方，用于沿所述晶体的方向将压力施加到所述样品支撑构件。所述压力施加装置可包括J求状构件，压力可通过该J求状构件施加 到所述样品支撑构件。这就允许所述支撑构件可以有一有限的倾斜， 以i更适应不规则样品。压力施加装置可包括弹簧偏置装置。弹簧偏置装置可包括被弹簧朝向晶体推动的锁销(p本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被布置来执行ＡＴＲ测量的显微镜的附件，所述附件包括能够固定到所述显微镜的可移动载物台上的支撑件，被所述支撑件承载的用于安装ＡＴＲ晶体的安装构件，以及布置在所述ＡＴＲ晶体的位置下方的样品支撑构件，所述样品支撑构件限定样品接收表面，所述样品支撑构件，以致使该样品支撑构件可相对于ＡＴＲ晶体移动并限定一能够相对于显微镜的主载物台移动的副载物台。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A卡尼亚斯威尔金森，P斯泰尔斯，RA霍尔特，RL卡特，
申请(专利权)人：珀金埃尔默新加坡有限公司，
类型：发明
国别省市：SG[新加坡]