Spectroscopie à microscope

La combinaison de différents types de stéreomicroscopes ou de microscopes optiques avec l'analyse spectrale étend les capacités à inspecter les structures et des particules individuelles à proximité des limites de la résolution optique. Avec cette technique, il devient possible d'analyser des échantillons avec une distance de travail plus longue, même en vue tridimensionnelle. Les spectromètres sur des microscopes optiques conventionnels qui emploient des unités d'éclairage fortement stabilisés fonctionnent en champ clair, en polarisation et en fluorescence dans l'UV profond et la plage NIR.

  • Théorie de mesure

    La spectroscopie à microscope se concentre sur de petits points de mesure. Plus la structure est petite, plus le positionnement précis de l'échantillon est difficile. Par conséquent, des pinholes variables sont mis en œuvre à l'intérieur du trajet du faisceau du microscope afin de concentrer la lumière sur de petites zones de détection.

    Le microscope et le spectromètre sont reliés par une fibre optique, laquelle est connectée au microscope par un adaptateur de collimation optique spécial. Cette connexion en fibre souple permet d'utiliser des composants tels que des cuvettes, des microplaques, des cellules de plateau avec le même capteur.

    Le temps d'exposition de l'échantillon doit être maintenue aussi court que possible pour éviter des dommages au microscope ou la décoloration de l'échantillon. Par conséquent, il faut choisir pour ces configurations sophistiquées une transmission de signal à haute efficacité et un spectromètre ayant la meilleure sensibilité possible.

    Avantages
    • Alignement précis de l'échantillon dans l'axe optique
    • Excellent transfert de signal optique du microscope au spectromètre
    • Taille et position optimisée du pinhole de mesure (effet confocal)
    • Visualisation de l'ouverture de mesure
    • Concentration de la lumière d'excitation précisément vers le point de détection
  • Exemples d'utilisation
    • Détection de structures sur échantillon solide avec topographie de surface complexe, par exemple sur des objets d'art (nécessite une visualisation en trois dimensions et un positionnement précis des zones de détection très petites)
    • Évaluation des minéraux ou des matériaux isotropes (nécessite de la lumière polarisée pour accentuer le contraste et améliorer la qualité de l'image)
    • Analyse des fibres textiles (utilisation de l'UV profond pour différencier les fibres naturelles des synthétiques)
    • Détermination des épaisseurs de couche ou contrôle qualité des galettes (obtenue par pénétration étendue de lumière NIR à l'intérieur d'un matériau semi-transparent)
    • Comparaison médico-légale de fibres (nécessite l'UV profond pour différencier les fibres naturelles des synthétiques)
    • Mesures de couleur sur des fibres, des peintures, des papiers, des surfaces et du bois
    • Preuve de l'origine dans les documents et les matériaux biologiques
    • Analyses pétrographiques et études de maturation géologique
    • Propriétés optiques des revêtements transparents sur les verres et la réflectance des surfaces
    • Détection de l'épaisseur de couche sur des revêtements semi-transparents
    • Détermination des tailles de particules et de la distribution dans les mélanges colloïdaux
    • Études géologiques sur le charbon et le pétrole ou à maturité des sédiments 
  • Systèmes pour la spectrométrie MCS 600

    Les modules MCS mis en œuvre à l'intérieur des unités de commande de microscope sont bien adaptés pour les examens stéréomicroscopiques :

    • Mesure de la gamme spectrale de 190 à 2200 nm, rendue possible par une conception modulaire qui combine différents types de spectromètres UV/VIS/NIR en un seul système
    • Les spectromètres à CCD à refroidisseur de Peltier offrent sensibilité la plus élevée possible, optimisée pour mesurer les faibles signaux de fluorescence, les résultats en champ sombres ou des mesures UV et NIR ; la grande taille de pixel (24 x 24 µm) et le binning vertical (> 50 pixels) produisent une sensibilité élevée ; dépasse la zone de détection active de plus de 28 000 microns carrés avec une résolution de 0,8 nm