Danh mục sản phẩm

Tô Châu Feitiman Precision Instrument Co, Ltd

Thông tin E-mail
huangjin@fsm-sz.cn
Điện thoại
18934598975
Địa chỉ
Kinh Đông khu Ngô Trung thành phố Tô Châu. Khu công nghiệp chế tạo thông minh Thái Hồ (số 7 đường Long Sơn Nam) 3A - 401 - 402

Liên hệ bây giờ

Kính hiển vi lực nguyên tử

Có thể đàm phánCập nhật vào01/12

Mô hình

Thiên nhiên của nhà sản xuất: Nhà sản xuất

Danh mục sản phẩm

Nơi xuất xứ

Tư vấn trực tuyến

Tổng quan

Kính hiển vi lực nguyên tử là một công cụ mô tả quy mô nano mạnh mẽ, tái cấu trúc hình dạng ba chiều của bề mặt bằng cách cảm nhận lực rất yếu giữa đầu dò và mẫu. Ưu điểm của nó là độ phân giải cao, khả năng hình ảnh ba chiều và khả năng nghiên cứu mẫu trong điều kiện gần tự nhiên (đặc biệt là trong chất lỏng), làm cho nó trở thành "mắt" và "tay" trong khoa học vật liệu, khoa học đời sống và công nghệ nano.

Chi tiết sản phẩm

I. Kính hiển vi lực nguyên tử là gì?

Một kính hiển vi lực nguyên tử là một kính hiển vi thăm dò quét độ phân giải cực cao với độ phân giải nano và thậm chí nguyên tử. Nguyên lý cốt lõi của nó rất đơn giản: hình dạng ba chiều và các tính chất vật lý của bề mặt mẫu được cảm nhận bằng cách nhẹ nhàng "chạm" hoặc quét qua bề mặt mẫu bằng một đầu dò cực kỳ mịn.

Điều tuyệt vời nhất là AFM không cần phải hoạt động trong môi trường chân không như kính hiển vi điện tử, nó có thể hoạt động trong môi trường khí quyển, chất lỏng và thậm chí cả chân không. Điều này cho phép nó quan sát các mẫu vật mà các đại phân tử sinh học (như protein, DNA), tế bào sống, v.v. không thể quan sát trực tiếp dưới kính hiển vi điện tử, một lợi thế lớn của nó.

II. Nguyên tắc làm việc

AFM hoạt động tương tự như các máy ghi âm cũ đọc các rãnh ghi âm, nhưng với độ chính xác cao hơn vô số bậc. Các thành phần cốt lõi của nó bao gồm:

1. Lương dầm siêu nhỏ: Một cánh tay siêu nhỏ co dãn.

2. Kim thăm dò: Một mũi kim cực kỳ sắc bén ở cuối chùm tia hẫng, bán kính cong có thể đạt tới cấp độ nano.

3. Hệ thống phát xạ và phát hiện vị trí laser: Một chùm tia laser đánh vào mặt sau của chùm tia và phản xạ lên một máy dò quang điện ở góc bốn phần tư.

4, Máy quét Piezo: Một vật liệu gốm có thể đạt được vị trí chính xác ở cấp độ nano, có thể điều khiển đầu dò hoặc mẫu để di chuyển chính xác theo ba hướng X, Y và Z.

Quy trình làm việc (ví dụ như chế độ liên lạc):

Tiếp xúc: Đầu dò sắc nét sẽ dần dần áp sát bề mặt mẫu cho đến khi nó tạo ra lực tương tác yếu (chủ yếu là lực van der Waals) với các nguyên tử trên bề mặt mẫu.

2, Quét: Máy quét Piezo kéo đầu dò trên bề mặt mẫu để quét từng dòng (quét lưới).

3, Cảm biến biến dạng: Khi đầu dò quét đến nơi bề mặt có nhấp nhô, lực tác dụng giữa đầu kim và mẫu sẽ thay đổi, dẫn đến chùm tia microcantilever bị uốn cong (biến dạng).

4, Phát hiện biến dạng: Sự uốn cong của dầm cantilever sẽ thay đổi hướng của chùm tia laser phản xạ, do đó vị trí của điểm trên máy dò quang điện sẽ thay đổi. Sự thay đổi vị trí này được ghi lại chính xác.

5, chu kỳ phản hồi: hệ thống thông qua một vòng phản hồi, thời gian thực điều chỉnh chiều cao của máy quét áp điện theo hướng Z, để giữ cho biến dạng của dầm cantilever (tức là lực giữa đầu dò và mẫu) không đổi.

Hình ảnh: Máy tính ghi lại giá trị thay đổi chiều cao theo hướng Z cần thiết cho việc duy trì liên tục của máy quét tại mỗi điểm (tọa độ X, Y). Kết hợp các dữ liệu này để tạo ra một hình ảnh 3D của bề mặt mẫu.

III. Chế độ làm việc chính

AFM có nhiều chế độ làm việc khác nhau để phù hợp với các yêu cầu mẫu và đo lường khác nhau, chủ yếu được chia thành ba loại:

1. Chế độ liên lạc

Nguyên tắc: Đầu dò tiếp xúc trực tiếp với bề mặt mẫu (chế độ lực đẩy), chùm tia cantilever cách bề mặt mẫu ít hơn 0 vài nanomet.

Ưu điểm: Độ phân giải cao, tốc độ quét nhanh.

Nhược điểm: Lực bên có thể gây thương tích hoặc chuyển động cho các mẫu mềm, chẳng hạn như các mẫu sinh học.

2. Chế độ gõ

Nguyên tắc: Làm cho chùm tia microcantilever dao động gần tần số cộng hưởng của nó, đầu dò chỉ "chạm" ngắn vào bề mặt mẫu ở dưới cùng của mỗi chu kỳ dao động. Phản hồi hình dạng bề mặt bằng cách phát hiện những thay đổi trong biên độ dao động.

Ưu điểm: Giảm đáng kể lực ngang, lý tưởng để quan sát các mẫu mềm, dễ vỡ hoặc có độ bám dính cao (ví dụ: vật liệu sinh học, polymer), là một trong những chế độ được sử dụng rộng rãi.

Nhược điểm: Quét chậm hơn một chút so với chế độ tiếp xúc.

3. Chế độ không tiếp xúc

Nguyên tắc: Đầu dò dao động trên bề mặt mẫu (ở khoảng cách vài đến vài chục nanomet) và được chụp bằng cách phát hiện những thay đổi trong lực tác dụng dài (ví dụ: van der Waals, điện tĩnh) giữa mẫu và đầu kim.

Ưu điểm: Hầu như không có thiệt hại cho mẫu.

Nhược điểm: Độ phân giải thấp và thường cần hoạt động trong môi trường chân không để loại trừ nhiễu từ giảm xóc không khí.

IV. Các lĩnh vực ứng dụng chính

Sức mạnh của AFM cho phép nó được sử dụng trong nhiều lĩnh vực:

1. Khoa học vật liệu:

Quan sát hình dạng và cấu trúc của vật liệu nano như graphene, ống nano carbon.

Nghiên cứu độ nhám bề mặt, ranh giới hạt, khuyết tật của kim loại, chất bán dẫn, gốm sứ và các vật liệu khác.

Phân tích phân tách pha của vật liệu polymer, cấu trúc tinh thể, v.v.

2. Khoa học đời sống và sinh học:

Hình ảnh: Quan sát trực tiếp cấu trúc của các đại phân tử sinh học như DNA, RNA, protein và thậm chí cả những thay đổi động lực trong các quá trình sinh học trong môi trường lỏng.

Đo lường tính chất cơ học: Bằng cách đo đường cong lực, độ đàn hồi (độ cứng) của tế bào sống được nghiên cứu, độ bám dính của vi khuẩn, lực tương tác giữa các protein, v.v.

3. Công nghệ nano:

Nano Manipulation: Di chuyển các nguyên tử hoặc phân tử riêng lẻ để xây dựng cấu trúc nano.

Xử lý nano: Sử dụng đầu kim AFM để khắc, oxy hóa bề mặt vật liệu để đạt được xử lý kiểu "viết thẳng".

4. Công nghiệp bán dẫn:

Đo chiều rộng đường, độ sâu của mạch tích hợp để phân tích lỗi.

Phát hiện chất lượng bề mặt của thiết bị bán dẫn.

V. Đặc điểm cấu trúc của kính hiển vi lực nguyên tử:

◆ Đầu dò laser và bàn quét mẫu tích hợp, ổn định và đáng tin cậy;

◆ Thiết bị định vị laser và đầu dò chính xác, thay thế đầu dò và điều chỉnh điểm dễ dàng và thuận tiện;

◆ Đầu dò tiếp cận theo chiều dọc tự động cho mẫu ổ trục đơn, xác định chính xác khu vực quét, làm cho đầu kim vuông góc với quét mẫu;

◆ Động cơ điều khiển chế độ ăn thông minh của phát hiện tự động gốm áp điện để bảo vệ đầu dò và mẫu;
◆ Máy quét gốm áp điện với độ chính xác cao, có thể được lựa chọn theo các yêu cầu về độ chính xác và phạm vi quét khác nhau;

◆ Định vị quang học mục tiêu khác biệt 10X, không cần lấy nét, quan sát thời gian thực.

VI. Kính hiển vi lực nguyên tửThông số kỹ thuật:

Chế độ làm việc cơ bản	Chế độ tiếp xúc, Chế độ chạm, Đo đường cong lực F-Z, Đo đường cong RMS-Z
Chế độ làm việc tùy chọn	Lực ma sát/lực bên, biên độ/pha, lực từ và điện tĩnh
Kích thước mẫu	Φ≤90mm, H≤20mm
Phạm vi quét	XY đến 50um, Z đến 5um (tùy chọn XY đến 110um, Z đến 10um)
Độ phân giải quét	XY hướng 0,2nm, Z hướng 0,05nm
Phạm vi di chuyển mẫu	0 ~ 20mm
Độ phóng đại quang học	10X， Độ phân giải quang học 1um (20X tùy chọn, độ phân giải quang học 0,8um)
Tốc độ quét	0.6Hz~4.34Hz， Góc quét 0~360 °
Kiểm soát quét	XY sử dụng D/A 18-bit, Z sử dụng D/A 16-bit
Lấy mẫu dữ liệu	14-bit A/D、 Dual 16-bit A/D lấy mẫu đồng bộ đa kênh
Cách phản hồi	Phản hồi kỹ thuật số DSP
Tỷ lệ lấy mẫu phản hồi	64.0KHz
Giao diện truyền thông	USB 2.0 / 3.0
Môi trường hoạt động	Hệ điều hành Windows XP/7/8/10

Sản phẩm tương tự Khuyến nghị