IR-Spectroscopy and Microscopy

THz/IR-spectroscopy and -microscopy

The IR-spectroscopy and microscopy at IRIS-beamline can be used for investigation of any type of materials down to 20 nm spatial resolution in the mid- and far-IR spectral ranges. Possible applications span from investigation of biological systems (cells, tissues, fibres, interactions of proteins etc.), to novel functional (high-Tc superconductors, batteries, polymers, nanoplastics etc.) and cultural heritage (works of art, artifacts etc.) materials.

Anwendungsbeispiele:
  • Vibrational, structural electronic properties of liquids, solids, surfaces and thin layers
  • Microscopic investigation of structured materials, e.g. biological systems (cells, tissues, fibres, interactions of proteins), with diffraction limited spatial resolution (ca. 5-10 µm)
  • Nanospectroscopy and imaging of composite materials beyond the diffraction limit with spatial resolution down to ca. 20 nm
  • Single-shot time-resolved IR- spectroscopy, e.g. to investigate irreversible the structural and functional interactions of proteins with down to µs time resolution
IRIS Strahlrohr mit Mess-Stationen

IRIS Strahlrohr mit Mess-Stationen


Methods

IR Spectroscopy, THz spectroscopy, Time-resolved absorption, IR Microscopy, Mid Infrared near-field Microscopy, THz-near-field Microscopy, Polarimetry, Reflectometry, Time-resolved reflection

Remote access

depends on experiment - please discuss with Instrument Scientist

Station data
Temperature range 1.6K - 500K
Pressure range For details contact the scientist in charge.
Detector Bolometer, DTGS, MCT, mid-IR FPA, InSb
Manipulators Cryostat
Sample holder compatibility For details contact the scientist in charge.
Additional equipment
Applicable at beamline(s)
IRIS .0006-1 eV, 2-10000 1/cm, 0.1-300 THz
IRIS 2 .0006-1 eV, 2-10000 1/cm, 0.1-300 THz

Die einzigartigen Eigenschaften der infraroten Synchrotronstrahlung ermöglichen eine Reihe von  neuen und aufregenden Experimente im Bereich der Material- und Lebenswissenschaften.

Die Mess-Stationen am IRIS-Strahlrohr können für spektroskopische und mikroskopische Untersuchungen an biologischen Systemen (Zellen, Gewebe, Fasern) und für die Untersuchungen struktureller und funktioneller Wechselwirkungen von Proteinen verwendet werden. Weiterhin können strukturelle und elektronische Eigenschaften von Flüssigkeiten, Festkörpern, Oberflächen und dünnen Schichten studiert werden. Dies ermöglicht u.a. die Bearbeitung verschiedenster Fragegestellungen bis hin zur Untersuchung von historischen Kulturgütern und neuartigen Materialien. So wird die hohe Brillanz im THz-Bereich genutzt, um das optische Leitvermögen bei niedrigen Temperaturen von winziger kristallenen Proben, z.B. Hoch-Temperatur  Supraleiter zu studieren.

IRIS Performance

 

More Details on Methods available:

IR Spectroscopy:

  • THz to mid-IR
  • Transmission
  • Reflection
  • ATR (attenuated total reflection)
  • Polarimetry
  • Single-shot time resolved down to 5 µs

IR Microspectroscopy and Imaging (ca. 5-10 µm):

  • THz to mid-IR
  • Transmission
  • Reflection
  • ATR (attenuated total reflection)
  • Polarimetry

IR Nanospectroscopy and Imaging (down to 20 nm):

  • Far to Mid-IR
  • AFM based tip-enhanced IR scattering
  • IR phase and amplitude spectroscopy