纳米红外扫描近场光谱和成像系统Anasys 是2015年Anasys发布的最新一代纳米红外光谱系统，新增了散射近场光学成像和光谱功能（s-SNOM），在同一平台上实现了AFM-IR和s-SNOM两种技术。该设备的空间分辨率高达10nm，适用于聚合物、复合材料、生物样本、半导体、等离子体、纳米天线等领域。纳米红外扫描近场光谱和成像系统Anasys AFM-IR技术确保与FTIR光谱一致，而s-SNOM则通过金属镀层AFM探针提升光辐射，并具备光路自动优化功能。仪器获得多家机构认可，且操作简便，同时支持多种AFM测量模式。

一、纳米红外扫描近场光谱和成像系统核心组成

1.原子力显微镜（AFM）平台：提供纳米级定位与形貌反馈，通常工作在轻敲模式（Tapping Mode）。

2.高亮度红外光源：量子级联激光器（QCL，覆盖中红外）或光学参量振荡器（OPO），提供高功率、可调谐或宽谱红外脉冲/连续光。

3.近场光学模块：

AFM-IR：需配置光热检测光路，通常利用样品下方的ATR棱镜或上方的反射镜实现照明。

s-SNOM：配置干涉仪（如不对称迈克耳孙干涉仪）进行伪外差探测，以提取被背景淹没的微弱近场信号（通常解调高阶谐波信号）。

4.高灵敏度探测器：用于s-SNOM的汞镉碲（MCT）探测器或用于AFM-IR的激光位移检测系统（四象限光电二极管）。

二、主要技术指标

1.空间分辨率：形貌分辨率 ≤ 1 nm；化学成像分辨率 < 10 nm (s-SNOM)​ 或 ~20 nm (AFM-IR)。

2.光谱范围：通常覆盖中红外指纹区（600 - 4000 cm⁻¹），部分系统扩展至可见/近红外或太赫兹波段。

3.光谱分辨率：可达 0.5 - 2 cm⁻¹（取决于光源线宽）。

4.探测灵敏度：单分子层灵敏度（如单层石墨烯、自组装单分子膜）。

三、纳米红外扫描近场光谱和成像系统典型应用领域

1.高分子与复合材料：纳米尺度相分离结构成像（如PS/PMMA共混物）、界面化学分析、多层膜结构解析。

2.生命科学：细胞膜脂质分布、蛋白质二级结构原位分析（如淀粉样蛋白纤维）、病毒颗粒化学成分识别。

3.半导体与2D材料：石墨烯边缘态、六方氮化硼（hBN）声子极化激元成像、钙钛矿太阳能电池界面降解分析。

4.能源材料：固态电解质界面膜（SEI）成分分布、催化剂表面活性位点识别。

5.地质与环境：页岩有机质纳米孔隙分析、微塑料老化产物鉴定。