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Raman Microscopes
최상위 R&D를 위한 하이엔드 공초점 라만, NRS-5000 Series (NRS-5500 / 5600)
NRS-5000 Series
Advanced Raman Imaging과 Low-wavenumber 연구를 위한 Platform
NRS-5500 · NRS-5600 · DSF · Multi-laser · QRI · SPRIntS
NRS-5000 Series는 f=300 mm Spectrograph를 기반으로 Routine Raman보다 높은 Optical Flexibility와 Spatial / Spectral Performance가 필요한 Research Application을 위해 설계된 Confocal Raman Microscope입니다.
Dual Spatial Filter, Multi-laser / Multi-detector Configuration, High-speed Raman Imaging 및 Low-wavenumber Measurement를 조합하여 Materials, Battery, Semiconductor, Catalyst 및 In-situ 연구로 확장할 수 있습니다.
Raman Spectrum 측정에서 한 단계 더 깊은 연구로
Advanced Imaging
QRI, SPRIntS 및 Confocal 3D Imaging을 이용한 Chemical Distribution 분석.
Low-wavenumber
Crystal, Lattice, Polymorph와 같은 Low-energy Raman Mode 분석.
Multi-laser
UV부터 NIR까지 Sample과 연구 목적에 맞춘 다양한 Excitation Wavelength 구성.
In-situ Research
Temperature, Electrochemistry 및 Reaction Environment와 결합한 Raman Measurement.
차이는 Low-wavenumber 영역입니다.
두 모델 모두 동일한 f=300 mm Spectrograph와 높은 확장성을 기반으로 하며, NRS-5600은 Rayleigh Line에 더 가까운 Low-wavenumber Raman 연구를 위해 구성됩니다.
General Materials Research, Multi-laser Measurement, High-speed Imaging 및 In-situ Application에 적합한 Advanced Raman Platform입니다.
최대 Resolution은 1 cm⁻¹이며, Optical Option 구성 시 0.4 cm⁻¹까지 확장할 수 있습니다.
NRS-5500의 연구 확장성에 Low-wavenumber Attachment를 추가하여 Rayleigh Line에 가까운 Raman Shift까지 측정할 수 있습니다.
Crystal Lattice, Polymorph, Intermolecular Interaction 및 Low-energy Vibrational Mode 연구에 적합합니다.
Confocal Raman에서 “어디의 빛을 받아들일 것인가”를 더 정밀하게
NRS-5000 Series의 DSF는 Objective에서 형성되는 Raman Image의 Confocal Filtering을 강화하여 Target 이외의 영역에서 들어오는 Raman / Fluorescence 성분의 영향을 줄이고, Spatial Resolution을 향상시키기 위한 Optical System입니다.
DSF Optical Principle
Conventional Slit 앞에 Confocal Aperture를 추가하여 Raman Scattered Light의 Spatial Selection을 강화합니다.
Spatial Filtering Effect
Aperture 조건을 조절하면 Measurement Volume을 제한하여 Target 주변 Matrix와 Background 영향을 줄일 수 있습니다.
Fluorescence Correction과 DSF는 다른 문제를 해결합니다.
Software 기반 Fluorescence Correction은 취득된 Spectrum의 Background를 처리하는 방법입니다.
반면 DSF는 Raman Light가 Detector에 도달하기 전에 Spatial Filtering을 이용해 Target 주변 Matrix에서 발생하는 불필요한 Optical Signal의 영향을 줄이는 접근입니다.
따라서 작은 Particle, Layer, Transparent Matrix 내부의 Target처럼 주변 Material의 Signal이 함께 들어오기 쉬운 Sample에서 유용하게 활용할 수 있습니다.
Multi-laser System의 Optical Alignment를 Software에서
Laser Introduction Path + Raman Scattering Path Auto Alignment
여러 Excitation Laser를 사용하는 Raman System에서는 Laser를 변경할 때 Optical Alignment의 정확도가 매우 중요합니다.
NRS-5000 Series는 Laser Beam과 Raman Scattering Optical Path의 Auto Alignment 기능을 제공하여 Measurement Condition 변경 시 반복적인 수동 조정 부담을 줄입니다.
한 가지 Laser와 Detector로 모든 Raman Sample을 측정하지 않습니다.
Lasers
Internal + External Configuration으로 최대 8개의 Laser 구성.
Wavelengths
UV부터 Visible / NIR까지 연구 목적에 따라 구성.
Detectors
Option 구성 시 두 Detector를 장착하고 Software에서 Switching.
Gratings
최대 4개의 Grating을 장착하여 Range와 Resolution을 선택.
Sample에 따라 Mapping 방식도 선택
넓은 Area, 작은 Micro Area, 움직이기 쉬운 Sample, 굴곡이 있는 Surface는 모두 같은 Mapping 방식이 가장 효율적이지는 않습니다.
QRI
High-speed Auto Stage를 이용하여 넓은 Measurement Area의 Raman Spectrum을 빠르게 수집합니다.
Larger Area · Fast Stage Mapping
SPRIntS
Stage를 반복 이동시키는 대신 VertiScan을 이용하여 Laser Excitation Position을 Scan합니다.
Laser Scan · Small Area · High-speed Imaging
SSI
평평하지 않은 Sample의 Surface Shape를 따라 Focus를 유지하며 Raman Mapping을 수행합니다.
Rough Surface · Height Change · Surface MappingSample Stage 대신 Laser를 Scan하는 Raman Imaging
Moving Sample에 영향을 줄 수 있는 Stage Movement를 줄입니다.
SPRIntS는 Objective 내부의 VertiScan Optical System을 이용하여 Laser Beam을 Sample 위에서 Scan하는 NRS-5000 / 7000 Series 전용 Imaging 방식입니다.
Stage가 반복적으로 움직이는 방식과 달리 Laser Position을 Scan하므로, Liquid, Suspension 또는 Stage Movement에 민감한 Sample에서 활용할 수 있습니다.
Z Auto Stage와 Confocal Optics를 조합하면 Depth Direction의 Data를 수집하여 3D Raman Imaging으로 확장할 수도 있습니다.
Sample Shape와 Chemical Distribution을 함께
Raman Spectrum을 3D Distribution으로
Confocal Raman Imaging은 X/Y 평면의 Mapping뿐 아니라 Z Direction의 Information을 함께 수집하여 Chemical Component의 3차원 Distribution을 분석할 수 있습니다.
예시 데이터에서는 Pharmaceutical Sample 안에서 Etenzamide, Acetaminophen 및 Caffeine 성분의 분포를 서로 다른 Color로 구분하여 표현하고 있습니다.
이러한 방식은 Tablet, Polymer Composite, Coating 및 Transparent Material 내부의 Component Distribution 분석에 활용할 수 있습니다.
NRS-5600 — 10 cm⁻¹까지 확장되는 Low-energy Raman Information
Molecular Fingerprint보다 더 낮은 Raman Shift 영역
Low-wavenumber Raman 영역에는 Crystal Lattice Vibration, Intermolecular Interaction, Polymorphic Structure와 관련된 Information이 나타날 수 있습니다.
NRS-5600은 400–800 nm Excitation 영역에서 사용하는 Low-wavenumber Attachment를 기본 구성하여, 532 nm 기준 10 cm⁻¹ 영역까지 측정할 수 있습니다.
Pharmaceutical Polymorph, Crystal Material, Semiconductor, Inorganic Material 및 Energy Material의 구조 연구에 활용할 수 있습니다.
Raman Microscope 밖으로 Sample을 꺼내지 않고 환경 변화 중 측정
Heating / Cryo Stage
Temperature 변화에 따른 Crystal Phase와 Molecular Structure 변화를 추적합니다.
Electrochemistry
적합한 Electrochemical Cell과 조합하여 Potential / Charge State에 따른 구조 변화를 측정합니다.
Gas / Reaction Cell
Long Working Distance Objective와 Reaction Cell을 이용한 In-situ Raman Measurement.
Fiber / Macro Raman
Stage에 올리기 어려운 Sample, Powder 및 Liquid까지 Measurement Geometry를 확장합니다.
NRS-5500 / NRS-5600 비교
| 항목 | NRS-5500 | NRS-5600 |
|---|---|---|
| Spectrograph | Aberration-corrected Czerny-Turner f = 300 mm |
|
| Raman Shift Range | 50 ~ 8,000 cm⁻¹ | 10 ~ 8,000 cm⁻¹ |
| Maximum Resolution | 1 cm⁻¹ Standard 0.4 cm⁻¹ Option |
|
| Low-wavenumber Attachment | - | Standard 400 ~ 800 nm Excitation |
| Grating | Up to 4 Gratings | |
| Laser | 532 nm Standard UV · Visible · NIR Options Up to 8 Lasers / 9 Wavelengths |
|
| Detector | Peltier-cooled CCD Standard High-resolution CCD / InGaAs Options Dual Detector Configuration Option |
|
| DSF | Standard* | |
| SRI | Standard* | |
| Imaging | QRI · SPRIntS · Auto-stage Imaging · 3D Imaging | |
| Auto Alignment | Laser Beam + Raman Scattering Path | |
| Safety | Class 1 Laser Safety System | |
※ DSF와 SRI는 UV Upgrade Configuration에서는 적용되지 않습니다.
※ 실제 Laser / Detector / Imaging 구성은 선택한 Option 및 Application에 따라 달라질 수 있습니다.
NRS-4500에서 NRS-5000 Series로 올라가야 하는 경우
단순히 “더 비싼 Raman”이 아니라 필요한 Experiment가 다릅니다.
Material Identification, 일반적인 Particle Analysis와 QRI Imaging이 주목적이라면 NRS-4500으로도 충분한 연구가 많습니다.
반면 DSF를 이용한 Spatial Filtering, 10 cm⁻¹ Low-wavenumber, 많은 Laser Wavelength, Dual Detector, SPRIntS / VertiScan, Advanced In-situ Experiment 가 필요하다면 NRS-5000 Series를 검토할 이유가 분명해집니다.
Raman 측정을 넘어 연구 방법 자체를 확장하는 Platform
NRS-5000 Series의 핵심은 하나의 높은 사양 숫자가 아닙니다.
DSF · Multi-laser · Multi-detector · QRI · SPRIntS · SSI · Low-wavenumber 를 Sample과 연구 목적에 맞춰 조합할 수 있다는 점입니다.
현재의 Raman Measurement뿐 아니라 앞으로 진행할 Imaging, Crystal Research, Temperature, Electrochemistry 및 In-situ Experiment까지 고려한다면 NRS-5000 Series는 연구 확장성이 중요한 선택지가 될 수 있습니다.
NRS-5500과 NRS-5600 중 어떤 구성이 필요한지 고민하고 계신가요?
Sample 종류, 필요한 Laser, Low-wavenumber 범위, Mapping Area, Temperature / Electrochemical 조건을 알려주시면 연구 목적에 맞는 NRS-5000 Series 구성을 검토해드립니다.
