Das Zeiss LSM 900 MAT Cofocal Laser Scanning Microscope (CLSM) ist ein multifunktionales Bildgebungssystem, das speziell für die Materialforschung entwickelt wurde. Das optische Mikroskop Axio Imager.Z2m oder Axio Observer 7 kann vertiert werden und kombiniert optische Mikroskopie und Cofocal Imaging-Fähigkeiten, um traditionelle Beobachtungen wie Hellfeld, Dunkelfeld, Polarisierung und Fluoreszenz zu ermöglichen, sowie dreidimensionale Oberflächenmorphanalyse und beschädigungsfreie Messungen durch kontaktlose Inspektionen. Es ist eine multidimensionale und multiskalale Analyselösung für die Materialwissenschaftliche Analyse und sogar die Konfiguration von Cofocal Fluoreszenz und Airyscan zur hochauflösenden Fluoreszenzcharakterisierung von Proben von Biomaterialien.

ZEISS LSM900 MAT Material Laserkonfokusmikroskop

1. Hauptvorteile: Technologischer Durchbruch und Verbesserung der Systemleistung

Hochauflösende Bildgebung: Von der Optik bis zur Hardwaresicherheit

Das System basiert auf einer konfokusierten optischen Leitung: Der Laser wird vom Scanner gesteuertXundundRichtung Scan-Probe, nur Informationen innerhalb der Fokusebene (gelb) können durch Nadellöcher detektiert werden, Informationen außerhalb der Fokusebene (rot)/blaue gestrichelte Linie) gefiltert werden; Durch Bewegung der Entfernung zwischen Objektiv und Probe, Aufnahme und Stapel einer Reihe von optischen Schnitten, kombiniert mit einer Pixelintensitätsanalyse zur Erstellung eines Höhendiagramms für dreidimensionale Bildgebung.

Kofokuss-Prinzip: 3D-Bildgebung der gesamten Probe

Der Hauptvorteil der Hardware besteht darin, dassPräzise optische KonfigurationErstens ist es mit dem C-Epiplan-APOCHROMAT-Objektiv für die Korrektur des Farbdifferenzfelds ausgerüstet, das für die 405 nm-Laserwellenlänge optimiert ist, die Abweichung des gesamten Sichtfelds ist sehr klein, die Bildverarbeitung und das Rauschen sind deutlich reduziert - im Vergleich zu normalen Objektiven sind die Kanten nicht verzerrt, die Ebene ist sauberer und die Details präziser; Zweitens sind zwei Arten von Laserkonfigurationen zur Verfügung gestellt, um den Anwendungsbereich des Kofokussmikroskops zu erweitern: Ein Kanalsystem (405 nm UV-Laser, 2-Laserprodukte) erreicht eine 120 nm Horizontalauflösung, und das URGB-Multiwellenlängenmodul (405/488/561/640 nm) unterstützt die Verteilung von fluoreszierenden Farbstoffen, um sich an Szenarien wie die Beobachtung von Zellen aus Biomaterialien anzupassen.

Erkennung von Farbpigmenten mit unterschiedlichen Stimulierungswellenlängen

Mit einer endgültigen horizontalen (XY)-Auflösung von 120 nm, einem Mindestschritt von 10 nm in der Höhe (Z) und einer Scanauflösung von bis zu 6.144 x 6.144 Pixeln können nanoskalige Details wie Metallkorngrenzen und Polymerschichtstrukturen erfasst werden.

(2) Bildgebungsflexibilität: Optisches Mikroskop und Kofokussmikroskop 2 in 1

System durch“Prozessoptimierung”Senken Sie die Betriebsschwelle und erhöhen Sie die Effizienz:

Kein Gerätewechsel erforderlichDie gleiche Plattform führt die Breitfeldpositionierung und Kofokussanalyse durch, um die Beobachtung von reflektiertem und durchlässigem Licht zu erreichen und kann auch die Beobachtung der morphologischen Charakterisierung durchführen; Die Positionierung der Probe durch die Verwendung von Breitfeldbeobachtungsmethoden ermöglicht eine weitere in situ Analyse mit dem kofokulären Mikroskop;

•Sparen Sie Zeit beim GeräteinrichtenBeispielsweise kann die reflektierte Lichtcharakterisierung von Metallphaseproben nahtlos mit der Beobachtung des durchlässigen Lichts von Steinflachen verbunden werden;

• Intelligente ArbeitsabläufeAssistentenführung vereinfacht die Bildgebungsschritte und automatisiert die Datenerfassung mit Unterstützung für Multi-Position-Batch-Scans; Interessbereiche (ROI) können in Vorschaudiagrammen definiert werden, um nur die gewünschten Bereiche zu erfassen und redundante Daten zu vermeiden;

• Kontrolle der gesamten Prozessdaten: Von der Einstellung der Bildparameter bis zur NachbearbeitungZENSerie Software- ZEN IntellesisBildaufteilung und Phasenerkennung durch maschinelles LernenZEN VerbindenÜberlagerbare Verwaltung von multimodalen experimentellen Bildern,ZEN DatenspeicherEs bietet intelligente Datenarchivierung, um die Anforderungen der Multi-Scenario-Forschung zu erfüllen.

(3) Multifunktionale Erweiterung: Bedürfnisse der gesamten Szenarien der Materialforschung abdecken

Neben der Grundbildgebung wird das System“Modul-Upgrade+Spezielle Software”Anwendungsgrenzen erweitern:

• Quantitative Analysefähigkeit: StandardausrüstungKonfoMapSoftware, die Rauheit ausführen kann (Ra / RzGeometrie, Funktionsanalyse, um detaillierte Berichte über Volumen, Tiefe, Umfang und andere Parameter zu erstellen; Nach Einbau eines optionalen Moduls können auch 3D-Fourier-Analysen, Oberflächenentwicklungsstatistiken und Korn durchgeführt werden./Partikelzählung;

3D-Oberflächenprüfung mit ConfoMap

• Schädigungsfreie und vor Ort-Prüfung: Messung der Beschichtung ohne Beschädigung der Probe/Dünnfilmdicke, in Kombination mit Zubehör von Drittanbietern wie kalten Heiztisch, Stretchtisch und anderen, um die dynamische Reaktion des Materials unter Umweltveränderungen zu verfolgen;

• Optische Verbindung:In Kombination mit ZEISS-Elektroskopen ermöglicht es eine mehrskalige Korrelationsanalyse und die Integration von mikrostrukturellen und makrostrukturellen Leistungsdaten.

Typische Anwendungen: Von der industriellen Inspektion bis zur wissenschaftlichen Forschung

Industrielle Qualitäts- und Fehleranalyse

•Handy-FehleranalyseErstellen von Texturbildern, Überlagerungen, Farbhöhendiagrammen (Bildbreite)1,1 mmIntuitive Positionierung von Gehäusekratzen, internen Strukturdeformationen und anderen Problemen;

•Metalle und Legierungen: Beobachten Sie die Gleichheit der Laserpolierten Oberfläche von Legierungen der additiven Fertigung und analysieren Sie die Unterschiede zwischen Austenit- und Ferritkornen in der Nähe von biphaseren Edelstahlschweißnahten (Bildbreite445μmUnterstützung bei der Optimierung des Schweißprozesses;

• Verschleißprüfung: Durchführen Sie dreidimensionale Volumenmessungen von Metallverschleißbohrungen, exportieren Sie Oberflächenfläche, Tiefe und andere Parameter, um den Verschleißgrad zu quantifizieren.

•Metallprüfung des Materialverschleißes.Volumenmessung der Löcher. Eine dreidimensionale Ansicht des farbigen Höhendiagramms. Parameter wie Größe, Oberfläche, Tiefe, Umfang und Komplexität können aus dem Bericht exportiert werden.

Materialstruktur und -eigenschaften

•Polymere und KomplexeKlare Darstellung der Schichtschnittstelle von mehrschichtigen Composite-Polymeren, keine Signalstörungen zwischen Schichten, die Unterstützung bei der Konstruktion von mehrschichtigen Systemen;

• Keramik und geologische Materialien: Die keramische Oberfläche zeigt mikroskopische Hoch- und Wendungen in einem farbigen Höhendiagramm; In der Sandsteinporositätsstudie, nach der Fluoreszenzfärbung4×4Splicebildgebung (kontaktlose Messung), dreidimensionale Charakterisierung der Porenverteilung;

•Funktionelle MaterialprüfungErzeugen Sie eine dreidimensionale farbige Ansicht der diffraktiven optischen Komponenten (Sicherheitsmerkmalkomponenten) in einem Dokument, um Mikrostrukturen und Fälschungsschutzmerkmale genau zu erkennen.

Keramische Oberfläche

Entwicklung neuer Energiematerialien

In der Forschung zu Perovskit-Solarzellen hat das TeamDer LSM 900 MATHochempfindliche fluoreszierende Bildgebung ermöglicht die Echtzeitüberwachung des Perovskit-Film-Wachstumsprozesses. Durch die Multicolor-Fluoreszenz-Markierungstechnik, während die Beobachtung von Jod-Leerplatz-Aggregation und organischen Cationien-Migration Phänomene an der Kristallgrenze,KIDie Hilfsanalyse ergab eine quantitative Beziehung zwischen der Fehlerdichte und der Effizienz der optischen Umwandlung. Verbesserte Batterieeffizienz bei optimierter Nachprozessvorbereitung8%Die schnelle spektrale Bildgebung des Systems 10 Fehlverteilung der gesamten Batterie innerhalb von MinutenKarten.

Industrielle Qualitätskontrolle

Ein Autohersteller hat eingeführtDer LSM 900 MATQualitätsprüfung der Aluminium-Laserschweißverbindungen. Kombination des reflektierten Lichtbildmodus des SystemsKIFehlererkennungsalgorithmus zur erfolgreichen Erkennung von Mikrorissen und Poren, die mit herkömmlichen Methoden schwer zu erkennen sind, bis zu einer minimalen erkennbaren Größe1μm. Durchgeführt3DRekonstruktionstechnik zur präzisen Messung von Volumen, Verteilungsdichte und räumlicher Orientierung von Mängeln, die quantitative Grundlage für die Optimierung der Schweißprozessparameter bietet und die Schweißabschlussrate nach der Anwendung verbessert15%In der Wasserstoffindustrie überprüft das System die Oberflächenstruktur und die Rauheit der Elektrolytplatte, während die Integrität der Membranfaserstruktur beobachtet wird, um die Leistung der kritischen Komponenten zu gewährleisten.

b) Analyse geologischer Materialien

Der LSM 900 MATDer reflektierte Licht-Scan-Modus kann die dreidimensionale Gesteinsstruktur rekonstruieren, die Position der Poren und die Tiefe lokalisieren, die Position des restlichen Öls in Kombination mit der Fluoreszenzmarkerung lokalisieren, um die Schwierigkeit der Gewinnung zu bewerten und ein vernünftiges Programm zu entwickeln. Sein ausreichend großer Probenaufnahmeraum ermöglicht die morphologische und dimensionale Analyse verschiedener geologischer Proben und die Mehrkanalerfassungsfunktion für leichte Komponenten liefert wichtige Mikrodaten für die Energieforschung.

Zukunftsperspektiven: Innovationen in mehreren Bereichen fördern

Mit der Entwicklung der Materialwissenschaft in Richtung Multifunktionalität und Komplexität,Der LSM 900 MATErweitern Sie Ihre Anwendungsgrenzen durch kontinuierliche Software-Upgrades und Modulerweiterungen. Im Bereich der Forschung und Entwicklung nachhaltiger Materialien ermöglichen ihre milden Bildverarbeitungsbedingungen die Beobachtung des Abbauprozesses in situ von biobasierten Verbundstoffen; Im Bereich der neuen Energien unterstützt die mikroskopische Charakterisierung der Qualitätskontrolle der Schlüsselkomponenten von Wasserstoffelektrolyten. Von der Grundlagenforschung im Labor bis zur Qualitätskontrolle der Produktionslinie,Die Leistung und Flexibilität des LSM 900 MAT werden zum charakteristischen Werkzeug im Bereich der Materialwissenschaft. Es hilft Forschern nicht nur, die mikroskopischen Geheimnisse von Materialien aufzudecken, sondern beschleunigt auch die Umwandlung von Forschungsergebnissen in industrielle Anwendungen durch standardisierte Analyseprozesse und quantitative Daten. Mit Unterstützung der optischen Technologie von ZEISS LSM 900 MATWird weiterhin führenMaterialmikroskopie charakterisiert die technologische Entwicklung und liefert einen kontinuierlichen Antrieb für neue Materialien und neue Prozessinnovationen.

Referenzen

[1] ZEISS GmbH. ZEISS LSM 900 Anwendungsanleitung zur Materialforschung

[2ZEISS Unternehmen. ZEISS LSM 900 : Airyscan 2 Ultra-Auflösungsbildtechnik [R]. Carl Zeiss Microscopy GmbH, 2024.

[3] Anwendung der Kofokusmikrotechnologie in der Forschung der Perovskit-Solarzellen [EB/OL]. Material Science Network 2025.

[4] Industriemikroskoplösungen von ZEISS. Metallverarbeitung, 2025.