Атомно-силовое сканирующее зондовое устройство было изобретено в 1986 г. в Швейцарии. Его применяют не только для анализа рельефа различных поверхностей, с его помощью можно манипулировать и отдельными атомами. Микроскоп способен получать информацию по силовому влиянию на кантилевер, поэтому он и получил название «силовой».
Основные преимущества
Атомно-силовая микроскопия — один из самых мощных методов для получения картинки рельефа, его последующего анализа. Методика уникальна по своим характеристикам:
- характер анализа является неразрушающим;
- разрешающая способность отличная;
- можно проводить работу в среде;
- анализировать шероховатости поверхности;
- получать трехмерную картинку рельефа.
Особенности конструкции
Рассмотреть внешний вид устройства можно на модели HPAFM от Nanomagnetics Instruments. Она является характерной для многих других устройств. Аппарат поставлен в специальный бокс для погашения колебаний, шумов.
Схема аппарата
Электросхема включает в себя несколько составляющих:
- компьютер управления на Windows;
- цепь ОС;
- драйвер;
- процессор сигнального типа.
Механическая схема включает:
- зонд для сканирования;
- насадку для сканирования, лазер;
- опору;
- виброизолирующую платформу;
- корпус с двигателем и пьезотрубкой;
- металлический столик;
- непосредственно образца для исследования;
- зеркала, фотодиода, определяющего положение лазера;
- акустической защиты.
Устройство микроскопа
Характеристики устройства, а именно разрешение по Z (250 нм), XY (50 нм), вполне конкурентоспособны. При этом аппарат имеет невысокую стоимость, если сравнивать с многими аналогами.
В комплекте поставляются подвесная пружинная система, акустический бокс. Атомно-силовой микроскоп HPAFM может работать в туннельном и еще многих других режимах, подробнее можно посмотреть по ссылке. Он оснащен ПО с интерфейсом, который понятен на интуитивном уровне.
Обработка картинок осуществляется также при помощи специализированного ПО. Имеется камера, позволяющая выбирать области исследования, настройки лазера.
Как проводятся исследования на аппарате модели HPAFM?
Для проверки в условиях лаборатории было выбрано несколько образцов для испытания:
- кожа (Рис. 6);
- сетка ячеистого типа (Рис. 3).
В ходе исследований сетки был получен ее 2D профиль, трехмерная картинка структуры. Также были замерены профили впадин для получения данных об их глубине. Удалось получить результаты и по шероховатости определенной линии.
В ходе анализа кожи были получены 2-х и 3-х-мерные изображения.
После тестирования аппарата HPAFM от Nanomagnetics Instruments становится понятно, что это один из самых мощных и высокотехнологичных приспособлений для наноисследований. Это подтверждается тем, что такими микроскопами пользуются такие гиганты, как NASA, Microsoft, Apple и многие другие. Официальным дистрибютором таких атомно-силовых микроскопов в Москве является только компания ИлпаТех (сайт — Nanoafm.ru)
Читайте нас в:
