KÄYTTÖTARKOITUS

Aalto-yliopiston Kemian tekniikan korkeakoulun materiaalitieteen ja -tekniikan tutkimus perustuu sähkökemiallisten reaktioiden mekanismien ymmärtämiseen. Siksi on tärkeää tutkia materiaalien kemiallista koostumusta, reaktioympäristöä ja pinnalle sitoutuneita välituotteita in situ / operando sähkökemiallisen reaktion aikana. Näihin tarkoituksiin haetaan konfokaalista Raman-mikroskooppia (“Laite”). Laite on ensisijaisesti tarkoitettu paikalliseen kemialliseen analyysiin in situ sähkökemiallisten reaktioiden aikana sekä korkean resoluution Raman-kuvantamiseen usean käyttäjän tutkimusympäristössä.

TIIVISTELMÄ

Raman-spektroskopia on tunnettu kemiallisen analyysin tekniikka, jossa näytteitä tunnistetaan virittämällä ne laserilla ja havaitsemalla sironnut valo. Raman-spektroskopia voi paljastaa tietoa aineiden identiteetistä, kvantifioida koostumusta sekä analysoida fysikaalisia ominaisuuksia, kuten jännitystila tai kiteisyys. Konfokaaliset Raman-mikroskoopit mahdollistavat materiaalien kemiallisen ja rakenteellisen korkean resoluution kartoituksen. Keskeisiä komponentteja ovat herätelaserit, hilat (spektrometri), näytteen tarkennusoptiikka, moottoroitu näytealusta, detektori sekä tietokoneohjausjärjestelmä. Lisäksi in situ / operando -analytiikkaa varten on tärkeää, että spektrometri voi kommunikoida potentiostaatin kanssa in situ -spektrosähkökemiallisten mittausten mahdollistamiseksi.

VALITTUJEN LAITEOSIEN VÄHIMMÄISVAATIMUSTEN KUVAUS

Laitteen integraatio:

Laite on suunniteltu rutiinikäyttöön tavallisessa laboratorion valaistuksessa ilman, että mittaussuorituskyky heikkenee tai että tarvitaan kotelointia.

Laite ei saa vaatia optista pöytää; järjestelmän on oltava kevyt ja liikuteltava.

Spektrometri:

Jatkuva spektripeitto välillä 50 cm⁻¹ – 4000 cm⁻¹ (tai parempi) 532 nm:llä.

Spektriresoluutio 1–2,5 cm⁻¹ tai parempi.

Laserin tehonsäätö tietokoneohjattu ja jatkuva alueella 0–100 %.

Täysin automatisoidut ja tietokoneohjatut, vaihdettavat hilat. Vähintään 3 hilaa, joista yksi 600–900 viivaa/mm laajaa spektrialuetta varten.

Herätelaserit:

Laitteessa on oltava integroidut 532 nm ja 785 nm laserit ohjelmistopohjaisella valinnalla.

Mikroskooppi:

Aito konfokaalinen mikroskooppi kytkettynä spektrometriin.

Laitteen tulee kyetä automaattisesti tarkentamaan näytteen pinnalle Raman-mittausten aikana ilman käyttäjän säätöä.

Kolme mikroskooppiobjektiivia, joista yhden on oltava 50× pitkän työskentelyetäisyyden objektiivi.

Laitteessa on oltava mahdollisuus laajentaa objektiivivalikoimaa lisäobjektiiveilla.

Korkean resoluution sisäänrakennettu värivideokamera ja valonlähde näytteen tarkasteluun.

Automaattinen xyz-lava, liikealueet xy-tasossa: x = 60 mm (tai parempi), y = 60 mm (tai parempi).

Detektori:

Peltier-jäähdytetty CCD (charge-coupled device).

Ulkoinen liipaisu:

Laitteen on pystyttävä kommunikoimaan ulkoisen potentiostaatin kanssa liipaimsemalla ja/tai ohjelmiston kautta.

Automaatio:

Kaikkien keskeisten komponenttien (vaihe, laserit, optiset komponentit mukaan lukien laserin valinta, aallonpituuden vaihto, spektrikonfiguraatio ja kohdistuksen validointi) on oltava täysin moottoroituja ja hallittavissa integroidulla ohjelmistolla.

Laitteen on tarjottava täysin automatisoitu, näytteestä riippumaton automaattikohdistus ja kohdistuksen varmennusmenettely.

Tietokone ja ohjelmisto:

Kaikkien ohjelmistojen on oltava yhteensopivia Windows 10:n tai uudemman kanssa.

Erillistä jälkikäsittelytyöasemaa varten on sisällytettävä ohjelmistolisenssi.