Le Microscope confocal à balayage laser (CLSM) Zeiss LSM 900 Mat est un système d'imagerie polyvalent conçu pour la recherche sur les matériaux - microscope optique axio imager.z2m ou axio observer 7 inversé pouvant être mis à niveau, microscope optique fusionné avec des capacités d'imagerie confocale, permettant à la fois l'observation traditionnelle en champ clair, en Champ sombre, en polarisation, en fluorescence, etc., ainsi que l'analyse tridimensionnelle de la topographie de surface avec des mesures non destructives par inspection sans contact, solution d'analyse multidimensionnelle et multi - échelle pour la recherche analytique en science des matériaux, et même la configuration de la fluorescence confocale et d'airyscan permettant la caractérisation fluorescente haute Résolution d'échantillons de matériaux biologiques.

Zeiss lsm900 mat Microscope confocal laser pour matériaux

I. principaux avantages: avancées technologiques et amélioration des performances du système

(i) Imagerie haute résolution: du principe optique à la garantie matérielle

Le système est basé sur la conception de chemin optique confocal: le laser est contrôlé par le scanner dansXEt,YÉchantillon de balayage directionnel, seule l'information dans le plan focal (jaune) peut être détectée par le trou d'épingle, l'information hors foyer (rouge)/Ligne pointillée bleue) est filtrée; En déplaçant l'objectif à distance de l'échantillon, en acquérant une série de tranches optiques et en les empilant, en combinaison avec l'analyse de l'intensité des pixels pour générer des cartes d'altitude permettant une imagerie tridimensionnelle.

Principe de confocalisation: imagerie 3D de l'échantillon entier

Hardware, son principal avantage estConfiguration optique précise: un objectif c epiplan - apochromat à correction de champ tête haute achromatique, optimisé pour la longueur d'onde du laser 405nm, l'aberration du champ de vision complet est minime, les artefacts d'imagerie et le bruit sont considérablement réduits - par rapport aux objectifs ordinaires, les bords ne sont pas déformés, les surfaces planes sont plus propres et les détails sont présentés avec plus de précision; Le second est de fournir deux types de configurations de laser pour étendre le champ d'application de la microscopie confocale: un système à canal unique (laser ultraviolet 405 nm, produits laser de classe 2) pour atteindre une résolution latérale de 120 nm, et un module multi - longueur d'onde urgb (405 / 488 / 561 / 640 nm) pour prendre en charge l'imagerie de la distribution de colorants fluorescents, l'adaptation à des scénarios tels que l'observation cellulaire de biomatériaux.

Identification des pigments colorés avec différentes longueurs d'onde d'excitation

Avec une résolution horizontale finale (XY) allant jusqu'à 120 nm, une hauteur (z) minimale de 10 nm et une résolution de balayage allant jusqu'à 6 144 × 6 144 pixels, les détails à l'échelle nanométrique tels que les limites des grains métalliques, les structures inter - couches polymères et bien plus encore sont capturés.

(II) imagerie flexible: Microscope optique et Microscope confocal deux en un

Le système passe“Conception optimisée des processus« etAbaisser le seuil de fonctionnement, augmenter l'efficacité:

Pas besoin de changer d'équipement: la même plate - forme complète le positionnement à large champ et l'analyse confocale, permettant l'observation de la lumière réfléchie et transmise, tout en permettant l'observation de la caractérisation topographique; La localisation de l'échantillon est réalisée à l'aide d'un mode d'observation à large champ, ce qui facilite la poursuite de l'analyse in situ au Microscope confocal;

•Gain de temps sur la configuration des instruments, par exemple, la caractérisation de la lumière réfléchie d'un échantillon métallométallisé peut être intégrée de manière transparente à l'observation de la lumière transmise par une lamelle de roche;

• Flux de travail intelligent: l'opération de type assistant simplifie les étapes d'imagerie, l'acquisition automatique de données prend en charge le balayage par lots Multi - positions; Les zones d'intérêt (roi) peuvent être définies dans le diagramme de prévisualisation, seules les zones requises sont acquises, évitant les données redondantes;

• Contrôle total des données du processus: réglage des paramètres d'imagerie au post - traitement est autonome et contrôlableZENLogiciel série- Zen intelligentMise en œuvre de la segmentation d'image et de la discrimination de phase par apprentissage automatique,ZEN ConnectDes images expérimentales multimodales de gestion superposables,Stockage de données ZENPuis fournir l'archivage intelligent des données pour répondre aux besoins de recherche multi - scénarios.

(III) extensions multifonctionnelles: étude des matériaux de couverture besoins du scénario complet

En plus de l'imagerie de base, le système passe par“Mise à niveau du moduleLe +Logiciel dédié« etÉlargissez les limites des applications:

• Capacité d'analyse quantitative: StandardConfoMapLogiciel, peut effectuer la rugosité (Ra / Rz), géométrie, analyse fonctionnelle, génération de rapports détaillés contenant des paramètres tels que le volume, la profondeur, la circonférence, etc.; Après l'ajout de modules optionnels, vous pouvez également effectuer une analyse de Fourier 3D, des statistiques d'évolution de surface, des grains/Comptage des particules;

Inspection de surface 3D avec confomap

• Essais non destructifs et in situ: mesure du revêtement sans détruire l'échantillon/L'épaisseur du film, avec la table chaude et froide, la table d'étirage et d'autres accessoires tiers, peut suivre la réponse dynamique du matériau sous les changements environnementaux;

• Optoélectronique pour:Associé à un miroir électrique Zeiss, il permet une analyse d'association Multi - échelle, intégrant des données de performance microstructurales et macroscopiques.

II. Applications typiques: de la détection industrielle à l'exploration scientifique

I) Analyse de la qualité et de la défaillance industrielles

•Analyse de défaillance du téléphone: générer une image de texture, un diagramme de superposition, un diagramme de hauteur en couleur (largeur de l'image)1,1 mm), positionnement intuitif des rayures de boîtier, déformation de la structure interne et d'autres problèmes;

•Caractérisation des métaux et alliages: observation de la planéité de la surface de polissage laser de l'alliage de fabrication Additive, analyse des différences de grains austénitiques et ferritiques près des soudures duplex en acier inoxydable (largeur de l'image)445 μm), l'optimisation assistée du procédé de soudage;

• Test d'usure: effectuer une mesure volumétrique tridimensionnelle de l'orifice d'usure en métal, dériver la surface, la profondeur et d'autres paramètres, quantifier le degré d'usure.

•Tests métalliques sur l'usure des matériaux.Mesure volumétrique des orifices. Vue en trois dimensions d'un diagramme d'altitude en couleur. Les paramètres tels que le volume, la surface, la profondeur, la circonférence et la complexité peuvent être dérivés du rapport.

Ii) Étude de la structure et des propriétés des matériaux

•Polymères et complexes: présentation claire de l'interface intercalaire du polymère Composite multicouche, pas d'interférence de signal intercalaire, conception du système multicouche assisté;

• Céramiques et matériaux géologiques: la surface en céramique présente des micro - ondulations dans un diagramme de hauteur en couleur; Étude de porosité du grès, passage après coloration fluorescente4×4Imagerie épissure (mesure sans contact), caractérisation tridimensionnelle de la distribution des pores;

•Détection de matériaux fonctionnels: générer une vue 3D couleur des éléments optiques diffractifs (composants de caractéristiques de sécurité) dans le document, identifier avec précision la microstructure et les caractéristiques anti - contrefaçon.

Surface en céramique

Iii) Recherche et développement de nouveaux matériaux énergétiques

Dans l'étude des cellules solaires en pérovskite, l'équipe a aidéLSM 900 MATLa fonction d'imagerie par fluorescence de haute sensibilité permet une surveillance en temps réel du processus de croissance du film mince de pérovskite. Par la technique de marquage Fluorescent multicolore, on observe simultanément l'agrégation des lacunes d'iode aux joints de grains et le phénomène de migration des cations organiques, en utilisantAIL'analyse auxiliaire établit une relation quantitative entre la densité des défauts et l'efficacité de la conversion photoélectrique. Amélioration de l'efficacité de la batterie préparée après un processus optimisé8%La capacité d'imagerie spectrale rapide du système peut être 10 Distribution complète des défauts de la batterie entière en minutesCartographie- Oui.

Iv) contrôle de la qualité industrielle

Un constructeur automobile introduitLSM 900 MATEffectuer une inspection de qualité des joints soudés au laser en alliage d'aluminium. Combinaison des modes d'imagerie par lumière réfléchie du systèmeAIAlgorithme d'identification des défauts, détection réussie des microfissures et des défauts stomatiques difficiles à détecter par les méthodes traditionnelles, taille minimale reconnaissable jusqu'à1 μm. par3DLa technologie de reconstruction mesure avec précision le volume, la densité de distribution et l'orientation spatiale des défauts, fournit une base de quantification pour optimiser les paramètres du processus de soudage, améliore le taux de qualification de soudage après application15%.dans l'industrie de l'énergie de l'hydrogène, le système peut effectuer l'inspection de la structure de surface et de la rugosité de la plaque de l'électrolyseur, tout en observant l'intégrité de la structure de la fibre de diaphragme, garantissant la performance des composants clés.

V) Analyse des matériaux géologiques

LSM 900 MATLe mode de balayage par lumière réfléchie peut reconstruire la structure tridimensionnelle de la roche, localiser l'emplacement et la profondeur des pores et, en combinaison avec des marqueurs fluorescents, localiser l'emplacement de l'huile restante, aider à évaluer la difficulté d'extraction et à élaborer un schéma rationnel. Son espace de rétention d'échantillons suffisamment grand soutient l'analyse morphologique et dimensionnelle de tous les types d'échantillons géologiques, et la fonction d'acquisition multicanaux de composants légers et lourds fournit des microdonnées critiques pour l'exploration énergétique.

Iii. Perspectives d’avenir: favoriser l’innovation multisectorielle

Alors que la science des matériaux évolue vers une direction multifonctionnelle et composite,LSM 900 MATÉlargissez continuellement les limites de vos applications grâce à des mises à niveau logicielles continues et à l'extension de modules. Dans le domaine de la recherche et du développement de matériaux durables, ses conditions d'imagerie douces permettent d'observer in situ les processus de dégradation des composites biosourcés; Dans le domaine des nouvelles énergies, un soutien à la micro - caractérisation est fourni pour le contrôle de la qualité des composants clés des électrolyseurs à hydrogène. De la recherche fondamentale en laboratoire au contrôle qualité de la ligne de production,La performance et la flexibilité du LSM 900 mat deviennent des outils de caractérisation dans le domaine de la science des matériaux. Il aide non seulement les chercheurs à découvrir les mystères microscopiques des matériaux, mais aussi à accélérer la transformation des résultats de la recherche scientifique en applications industrielles en standardisant les processus analytiques et en quantifiant les données. Soutenu par la technologie optique Zeiss, LSM 900 MATContinuera à dirigerDéveloppement de la technologie de caractérisation microscopique des matériaux, fournissant un flux constant de nouveaux matériaux, de nouvelles innovations de processus.

Références

[1] société Zeiss. Zeiss LSM 900 guide d'application pour la recherche sur les matériaux

[2] société Zeiss. Zeiss LSM 900: technologie d'imagerie ultra - résolue airyscan 2 [R]. Carl Zeiss Microscopy GmbH, 2024.

[3] Application de la microscopie confocale à la recherche sur les cellules solaires à pérovskite [EB / OL]. Web of Materials Science 2025.

[4] solutions de microscopie industrielle Zeiss. Travail des métaux, 2025.