차이스 LSM 900 MAT 공초점 레이저 스캐닝 현미경 (CLSM) 은 재료 연구를 위해 특별히 제작된 다기능 영상 시스템이다. 정치 Axio Imager.Z2m 또는 거꾸로 Axio Observer 7 광학 현미경을 업그레이드할 수 있다. 광학 현미경과 공초점 영상 능력을 융합하면 명장, 암장, 편광, 형광 등 전통적인 관찰을 실현할 수 있을 뿐만 아니라 비접촉식 형광 측정을 통해 형광과 표면 측정을 모두 할 수 있다. 심지어 다차원 분석 샘플은 Airys의 형광과 형광 분석 샘플을 통해 형광 측정할 수 있다.

ZEISS LSM900 MAT 소재 레이저 공초점 현미경

1. 핵심 우위: 기술 돌파와 시스템 효능 업그레이드

(1) 고해상도 영상: 광학 원리에서 하드웨어 보장까지

시스템은 공중초점 광선을 기반으로 설계되었습니다: 레이저는 스캐너에 의해 제어됩니다.X、Y방향 스캔 샘플, 초점 평면 내 정보 (노란색) 만 바늘구멍을 통해 감지 가능, 초점 외 정보 (빨간색)/파란색 파선) 필터링됨;물경과 견본의 거리를 이동하여 일련의 광학절편을 획득하고 스택하며 화소강도분석과 결부하여 고도도를 생성하여 3차원영상을 실현한다.

공통 초점 원리: 전체 샘플에 대한 3D 이미징

하드웨어의 핵심 이점은정확한 광학 구성: 첫째, 복소색차 평시장 교정 C Epiplan-APOCHROMAT 물경을 탑재하여 405nm 레이저 파장에 최적화하고 전체 시야 상차가 극히 작으며 영상 위영과 소음점이 현저하게 감소한다-일반 물경에 비해 가장자리에 왜곡이 없고 평면이 더욱 깨끗하며 세부 표현이 더욱 정확하다;둘째, 두 종류의 레이저 구성을 제공하여 총 초점 현미경의 응용 범위를 확장한다: 단일 채널 시스템 (405nm 자외선 레이저, 2류 레이저 제품) 은 120nm 가로 해상도를 실현하고, URGB 다파장 모듈 (405/488/561/640nm) 은 형광 염료 분포 영상, 생물 재료 세포 관찰 등 장면에 적합하다.

서로 다른 자극 파장을 이용하여 컬러 안료를 식별하다

최종 수평(XY) 해상도는 120nm, 높이(Z)는 최소 10nm, 스캔 해상도는 최대 6144 × 6144 픽셀로 금속 결정 경계, 폴리머 층간 구조 등 나노급 디테일을 포착할 수 있다.

(2) 영상 유연성: 광학 현미경과 공초점 현미경 2합일

시스템 통과“프로세스 최적화 설계”운영 장벽 및 효율성 향상:

장치 전환 불필요: 같은 플랫폼에서 광장 위치와 공초점 분석을 완성하여 반사광과 투사광의 관찰을 실현하는 동시에 형상 표징 관찰도 진행할 수 있다;넓은 시야 관찰 방식을 사용하여 샘플의 위치를 실현하여 현미경에 초점을 맞추어 한층 더 제자리 분석을 용이하게 한다;

•장비 설치 시간 절약예를 들어 금속 금상 샘플 반사광 표징과 암석 박편 투사광 관찰은 빈틈없이 연결될 수 있다;

• 지능형 워크플로우: 마법사식 조작으로 영상 절차를 간소화하고 자동화 데이터 수집은 여러 위치의 대량 스캔을 지원합니다.미리보기에서 관심 영역 (ROI) 을 정의할 수 있으며, 중복 데이터를 피하기 위해 필요한 영역만 수집할 수 있습니다.

• 전체 프로세스 데이터 관리: 이미징 매개 변수 조절에서 사후 처리까지 모두 자주적으로 제어할 수 있고, 배합ZEN은시리즈 소프트웨어-- ZEN 스마트기계 학습 구동의 이미지 분할과 위상 변별을 실현하고,ZEN 연결다중 모드 실험 이미지를 중첩 관리할 수 있습니다.ZEN 데이터 스토리지지능형 데이터 아카이빙을 제공하여 멀티 시나리오 연구 요구를 충족시킵니다.

(3) 다기능 확장: 커버리지 재료 연구 전체 장면 수요

기본 이미징 외에 시스템 통과“모듈 업그레이드+전용 소프트웨어”애플리케이션 경계 확장:

• 계량화 분석 능력: 표준ConfoMap은소프트웨어, 조잡도 구현 가능 (Ra/Rz의), 기하학적 형태, 기능성 분석, 부피, 깊이, 둘레 등 매개변수를 포함하는 상세한 보고서 생성;옵션 모듈을 추가하면 3D 부립엽 분석, 표면 진화 통계, 결정 입자/입자 개수;

ConfoMap을 사용한 3D 표면 체크

• 무손상 및 제자리 검사: 샘플 손상 없이 코팅 측정/박막 두께, 냉열대, 인장대 등 제3자 부품을 배합하여 환경 변화에서의 재료의 동적 응답을 추적할 수 있다;

• 광 연결:차이스 선글라스와 연계하면 다자도 관련 분석을 더욱 실현할 수 있고, 미시적 구조와 거시적 성능 데이터를 통합할 수 있다.

2. 전형적인 응용: 공업검측으로부터 과학연구탐색에 이르기까지

(1) 공업 품질과 실효 분석

•휴대폰 실효 분석: 텍스쳐 이미지, 오버레이, 컬러 높이 그래프 생성 (이미지 너비1.1mm), 케이스 스크래치, 내부 구조 변형 등의 문제를 직관적으로 파악합니다.

•금속과 합금 표징: 증재 제조 합금 레이저 광택 표면의 평평도를 관찰하고, 쌍상 스테인리스강 용접봉 부근의 오씨체와 철소체 결정 입자 차이 분석 (이미지 너비445μm), 용접 공정 최적화 보조;

• 마모 테스트: 금속 마모 구멍에 대해 3차원 부피 측정을 하고 표면 면적, 깊이 등 파라미터를 도출하여 마모 정도를 계량화한다.

•재료 마모의 금속 테스트.구멍의 볼륨 측정.컬러 높이 뷰의 3D 뷰입니다.리포트에서 볼륨, 표면, 깊이, 둘레 및 복잡도 등의 매개변수를 내보낼 수 있습니다.

(2) 재료 구조와 성능 연구

•중합체와 복합체: 다층 복합 중합체의 층간 인터페이스를 선명하게 나타내고, 층간 신호 간섭이 없으며, 다층 시스템 설계를 돕는다;

• 도자기와 지질 재료: 도자기 표면은 컬러 고도도로 미시적 기복을 보여줍니다.사암 공극률 연구 중, 형광 염색 후 통과4×4조립 영상 (비접촉식 측정), 3차원 표징 공극 분포;

•기능 재료 검사: 문서의 회절 광학 컴포넌트 (보안 특성 어셈블리) 에 대해 컬러 3D 뷰를 생성하여 미시적 구조 및 위조 방지 피쳐를 정확하게 식별합니다.

세라믹 표면

(3) 신에너지 재료 연구 개발

칼슘 티타늄 태양 전지 연구에서 팀은LSM 900 MAT는의 고감도 형광 영상 기능은 칼슘 티타늄 광박막의 생장 과정의 실시간 모니터링을 실현한다.다색 형광 마커 기술을 통해 결정계의 요오드 빈자리 집합과 유기 양이온 이동 현상을 동시에 관찰하여 이용AI는보조 분석은 결함 밀도와 광전 전환 효율의 양적 관계를 구축했다.공정 최적화 후 배터리 효율 향상8%, 시스템의 빠른 스펙트럼 이미징 능력은 10 전체 배터리의 결함 분포를 분 이내에 완료매핑。

(4) 공업품질통제

자동차 제조업체에서 도입LSM 900 MAT는알루미늄 합금 레이저 용접 헤드의 품질 검사를 진행하다.시스템의 반사광 영상 모드 결합AI는결함 식별 알고리즘은 전통적인 방법으로는 발견하기 어려운 미세한 균열과 기공 결함을 성공적으로 검출하여 최소 식별 가능한 크기에 달한다1μm. 통과3D재건 기술은 결함의 부피, 분포 밀도 및 공간 취향을 정확하게 측정하여 용접 공정 매개변수를 최적화하기 위해 계량화 근거를 제공하고, 응용 후 용접 합격률을 높인다15%수소 산업에서 이 시스템은 전해조 극판 표면 구조와 거친도를 검사하는 동시에 분리막 섬유 구조의 완전성을 관찰해 핵심 부품 성능을 보장한다.

(5) 지질 재료 분석

LSM 900 MAT는의 반사광 스캐닝 모드는 암석의 3차원 구조를 재건하고, 구멍 위치 및 깊이를 포지셔닝할 수 있으며, 형광 표시와 결합하여 남은 기름 위치를 포지셔닝하여 채굴 난이도를 평가하고 합리적인 방안을 제정하는 데 도움을 줄 수 있다.그 충분한 샘플 수용 공간은 각종 지질 샘플의 형태와 크기 분석을 지원하며, 경중질 성분의 다중 채널 채집 기능은 에너지 탐사에 핵심 미시적 데이터를 제공한다.

3. 미래 전망: 다분야 혁신 능력 부여

재료 과학이 다기능, 복합화 방향으로 발전함에 따라LSM 900 MAT는지속적인 소프트웨어 업그레이드 및 모듈 확장을 통해 애플리케이션 경계를 지속적으로 확장합니다.지속가능한 재료 연구 개발 분야에서, 그 온화한 영상 조건은 생물 기반 복합 재료의 원위 분해 과정 관찰을 가능하게 한다;신에너지분야에서는 수소에너지전해조 관건부품의 품질통제에 미시적표징지원을 제공한다.실험실 기초 연구부터 생산 라인 품질 관리까지LSM 900 MAT 성능 및 유연성은 재료 과학 분야의 표징 도구가되었습니다.이는 연구일군이 재료의 미시적비밀을 밝히는데 도움을 줄뿐만아니라 더우기는 표준화분석절차와 량화수치를 통해 과학연구성과의 공업응용으로의 전환을 가속화한다.채사광학기술의 버팀목하에LSM 900 MAT계속 이끌어갈 거예요.재료 현미경 표징 기술의 발전은 신소재, 신공예 혁신에 끊임없는 동력을 제공한다.

참고문헌

[1] 채사회사.ZEISS LSM 900 재료 연구 응용 가이드

[2채사회사.ZEISS LSM 900: Airyscan 2 초해상도 이미징 기술 [R]. Carl Zeiss Microscopy GmbH, 2024.

[3] 칼슘 티타늄 태양 전지 연구에서 현미경 기술의 응용에 초점을 맞추다 [EB/OL]. 재료 과학망 2025.

[4] 차이즈 산업 현미경 솔루션.금속 가공, 2025.