SCALA 扫描式激光分析仪

扫描式激光分析仪

工作原理：

它是用激光入射扫描样品表面，收集反射信号得到样品表面的三维形貌和特征。

工作原理

SCALA 扫描式激光分析仪

SCALA扫描式激光分析仪是模块式的。包括一个光学扫描器，安装于温度湿度都可控的腔室里。基本配置可实现二维轮廓的静态特征，及通过热噪声和单点测量来确定的谐振频率。除了基本配置，SCALA还可配备如下三个工作模块：

• 动态模块
  • 动态模块可以测量任何振动器件的全谱响应，无论是依靠热激励或者是外力激励（压电驱动）。SCALA同时能提供机械振动的实时成像。如:机械传感器的动态特性可以用一个简单且用户友好的方式测得。




• 液体测量模块
  • SCALA 可以静态或者动态地表征处于液体环境中的MEMS传感器。测量腔的大小可根据用户要求定制。PEEK液体样品池设有液体进口和出口可以通过您选择的外部传输系统实现液体的流动




• (3D)三维成像模块
  • 利用激光扫描功能，可测量反射率和在z轴方向亚纳米精度的三维表面形貌图。

SCALA扫描式激光分析仪特点：

• 静态和动态都可测量
• 非接触式测量，可测液体环境下的物质，且静态和动态都可测量
• 不需要特别的反射率，对于几乎透明的材料都能获得很好的测量结果，如SU8胶。
• 可专门针对研究纳米机械传感器，如悬臂梁，桥，薄膜等
• 无需聚焦得到图像，可测不平度比较大的表面。
• 基于Labview的用户友好性软件
• 基于反射强度模式识别算法的TRACKER技术让表征变得简单

• 与QCM对比：

在动态测量方面与QCM一样，通过频率变化测试相互作用，并且可以与电化学组合实现原位测试。 但该设备更易实现高通量，一次百根微悬臂测试。

在静态方面，可以实现QCM没有的扰度测试，了解静态下实时的反应过程。

• 与AMF对比：

Z方向与AFM一样，都能获得亚纳米分辨率。

在水平方向的分辨率不如AFM，SCALA只能达到微米分辨率，但可测大面积样片。

• 与轮廓仪对比：

轮廓仪测不了动态特性及液体环境，且它需要高反射率。

• 与白光干涉仪对比：

白光干涉仪测量快，分辨率高，但得不到动态特性，当样品表面不平度比较大时，白光干涉仪无法聚焦。SCALA无需聚焦，可测大面积样片。

• 与振动计对比：

振动计只用于测动态特性，且他们必须人工来找到每个器件（如每个悬臂梁），SCALA自动找到器件，且能测量的频率很高，可达1MHz，SCALA动态静态特性都能测。

传感测试原理

悬臂梁是目前人们正在研发的典型MEMS传感器。工作模式可以是静态（偏转）模式：在悬臂梁一侧产生非平衡表面应力就可以得到一个可测的向上或向下的偏转信号，或者是动态（谐振）模式：通过增加悬臂梁质量来改变悬臂梁的谐振频率从而产生一个可测的相位移。基于悬臂梁的器件已经被用于探测气体，化学、生物体的高灵敏度多功能传感器。

TRACKER技术

表面特性或MEMS器件的定位和表征（如悬臂或者桥式传感器）可以通过TRACKER轻松获得，这是一种基于反射强度模式识别的算法。用户可以利用SCALA的这一功能来全自动表征单个传感器或者传感器阵列。这种算法可以识别商用或者自制的机械传感器。

SCALA 扫描式激光分析仪应用领域:

SCALA可对各种各样的实验提供测量手段，是一台可用于多种领域的仪器，无论是MEMS的特征检测，还是临床分析。

生物芯片 SCALA使用悬臂阵列对生物分子的监测，比使用微阵列灵敏度高100倍
监测MEMS的特征 在时域和频域下生成三维图像的能力
生物医药 DNA/蛋白质检测，细菌类别，药物研发
材料 表面精糙度和不平度。	食品科学 食品安全和质量控制

潜在用户

• 学术界：研究中心和大学

• MEMS研究

• 生物传感器：癌症检测，DNA， 气体探测和标记

• 大分子特性：聚合物的特征

• MEMS，NEMS和纳米传感器加工：质量控制和器件的设计过程

SCALA应用文章

1. Challenges for nanomechanical sensors in biological detection
   ------纳米机械传感器在生物检测领域的挑战
2. Imaging the surface stress and vibration modes of a microcantilever by laser beam deflection microscope
   ------利用激光偏转显微镜对微悬臂梁表面应力和振动模式进行成像
3. Comparative advantages of mechanical biosensors
   ------机械生物传感器的优势
4. High throughput optical readout of dense arrays of nanomechanical systems for sensing applications
   ------用于传感应用的纳米机械系统密集阵列的高通量光学读出
5. Micro- and nanomechanical sensors for environmental, chemical, and biological detection
   ------用于环境、化学和生物检测的纳米机械传感器
6. Biosensors based on nanomechanical systems
   ------基于纳米机械系统的生物传感器
7. New Techniques for Detecting and Monitoring Corrosion Using Nanostructures
   ------利用纳米结构检测和监测腐蚀的新技术
8. Ultrasonic enrichment of flowing blood cells in capillars: influence of the flow rate
   ------超声富集毛细血管中流动的血细胞:流速的影响
9. Nanotopography enhanced mobility determines mesenchymal stem cell distribution on micropatterned semiconductors bearing nanorough areas
   ------ 纳米形貌增强的迁移率决定间充质干细胞在具有纳米孔区域的微图型半导体上的分布
10. Surface area enhancement by mesoporous silica deposition on microcantilever sensors for small molecule detection
    ------ 介孔二氧化硅沉积在微悬臂传感器上增加表面积用于小分子检测
11. Near ambient pressure X-ray photoelectron spectroscopy monitoring of the surface immobilization cascade on a porous silicon-gold nanoparticle FET biosensor
    ------ 在多孔硅金纳米粒子FET生物传感器上表面固定化级联的近环境压力下的x射线光电子能谱监测
12. Tethering of the IgG1 Antibody to Amorphous Silica for Immunosensor Development: A Molecular Dynamics Study
    -------IgG1抗体与无定形二氧化硅的连接用于免疫传感器开发：分子动力学研究
13. Seeing the Unseen: The Role of Liquid Crystals in Gas‐Sensing Technologies
    ------- 液晶在气体传感技术中的作用

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