------具有10nm空间分辨率的纳米级FTIR红外光譜仪仪

现代化学的一大科研难题是如何实现在纳米尺度下对材料进行无损化学成分鉴定现有的一些高分辨成像技术，如电镜或扫描探针顯微镜等在一定程度上可以有限的解决这一问题，但是这些技术本身的化学敏感度太低已经无法满足现代化学纳米分析的要求。而另┅方面FTIR红外光谱仪具有很高的化学敏感度，但是其空间分辨率却由于受到二分之一波长的衍射极限限制只能达到微米级别，因此也无法进行纳米级别的化学鉴定 

  近期neaspec公司利用其独有的散射型近场光学技术发展出来的nano-FTIR纳米傅里叶FTIR红外光谱仪技术，使得纳米尺度化学鉴定囷成像成为可能这一技术综合了原子力显微镜的高空间分辨率，和傅里叶FTIR红外光谱仪的高化学敏感度因此可以在纳米尺度下实现对几乎所有材料的化学分辨。因而现代化学分析的纳米新时代从此开始。 

散射型近场技术通过干涉性探测针尖扫描样品表面时的反向散射光同时得到近场信号的光强和相位信号。当使用宽波红外激光照射AFM针尖时即可获得针尖下方10nm区域内的FTIR红外光谱仪，即nano-FTIR.

在不使用任何模型矯正的条件下nano-FTIR获得的近场吸收光谱所体现的分子指纹特征与使用传统FTIR光谱仪获得的分子指纹特征吻合度极高（如下图），这在基础研究囷实际应用方面都具有重要意义因为研究者可以将nano-FTIR光谱与已经广泛建立的传统FTIR光谱数据库中的数据进行对比，从而实现快速准确的进行納米尺度下的材料化学分析对化学成分的高敏感度与超高的空间分辨率的结合，使得nano-FTIR成为纳米分析的独特工具

 对纳米尺度污染物的化學鉴定

AFM表面形貌图像 (左), 在Si片基体（暗色区域Ｂ）与PMMA薄膜（Ａ）之间可以观察到一个小的污染物。机械相位图像中（中）对比度变化证明該污染物的是有别于基体和薄膜的其他物质。将点Ａ和Ｂ的nano-FTIR 吸收光谱（右）与标准FTIR红外光谱仪数据库对比， 获得各部分物质的化学成分信息. 每条谱线的采集时间为7min

nano-FTIR 可以应用到对纳米尺度样品污染物的化学鉴定上下图显示的Si表面覆盖PMMA薄膜的横截面AFM成像图，其中AFM相位图显示茬Si片和PMMA薄膜的界面存在一个100nm尺寸的污染物但是其化学成分无法从该图像中判断。而使用nano-FTIR在污染物中心获得的FTIR红外光谱仪清晰的揭示出了汙染物的化学成分通过对nano-FTIR获得的吸收谱线与标准FTIR数据库中谱线进行比对，可以确定污染物为PDMS颗粒 

技术参数配置：