如何调原子力针尖和激光 原子力显微镜(AFM)的原理?

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如何调原子力针尖和激光

如何调原子力针尖和激光 原子力显微镜(AFM)的原理?

为何原子工作压力激光器调不动缘故?

原子力显微镜(AFM)的原理?

主要是因为激光器带上有非常大的动能,进而冲击性原子。 把光想成小飞球。当飞球打进原子时,会赶巧把往飞球走原子减缓。

原子力显微镜都包括什么基本上实验仪器?

在原子力显微镜(Atomic Force Microscopy,AFM)的系统内,可以分为三个部分:力检验一部分、位置检测一部分、反馈机制。

力检验一部分

在原子力显微镜(AFM)的系统内,所需检测力是原子与原子间的分子间作用力。因此在系统内是采用细微悬壁(cantilever)来测试原子中间力的变化量。微悬壁一般由一个一般100~500μm长度大概500nm~5μm粗厚单晶硅片或氮化硅片做成。微悬壁顶部有一个锐利针尖,用于检验样品-针尖之间作用力。这细微悬壁有一定的规格型号,比如:长短、总宽、需求弹性及其针尖的形态,但这些型号的挑选是按照样品的特点,及其操作方式的差异,而选择了不同种类的探头。

位置检测一部分

在原子力显微镜(AFM)的系统内,当针尖与样品中间拥有配对t检验以后,会使悬壁cantilever晃动,当激光照射在微悬壁的末梢时,其折射光位置也可能因为悬壁晃动而有所变化,这就导致了偏移的形成。在整个系统中是通过激光光斑部位探测器将偏移记录下来并转化成电能数据信号,以便SPM控制板作信号分析。

反馈机制

在原子力显微镜(AFM)的系统内,将数据信号经过激光器探测器取入以后,在反馈机制时会将这一数据信号作为反馈信号,做为内部调节数据信号,并迫使一般由压电陶瓷片管制作出来的扫描软件做适度移动,以维持样品与针尖保持一定的相互作用力。

什么叫针尖提高拉曼透射(TERS)?

针尖提高拉曼透射(TERS)把表面提高拉曼光谱仪和拉曼-AFM剖析融合起来。这一令人激动的研究方向的目的是为拉曼剖析给予真正意义上的纳米尺度的空间分辨率。 虽然TERS的基本原理非常简单,可是TERS的实践应用是非常繁杂的,必须具有相当的光谱学跟光学专业知识。 表面提高拉曼透射(SERS)可以使拉曼网络信号提高3个量级。

可以将原子力显微镜(AFM)的针尖覆盖SERS活性金属或金属金纳米颗粒使其具有SERS活力,那样SERS提高效用将有望只能在针尖周边不大范畴产生。

因为针尖的尺寸一般都低于100 nm,所以这样的检测的空间分辨率都将随之低于100 nm。

TERS试验往往需要将激起激光根据标准化的显微镜物镜对焦,进而产生在衍射极限0.5 ~ 1.0微米范围内规格的光点(实际尺寸取决于激起光的波长和所使用的目镜)随后使具备SERS活性的针尖与激光光斑范围之内样品触碰。 这儿分为两种类别的拉曼透射全过程: 1. 来源于衍射极限0.5 ~ 1.0μm激光光斑范围之内基本拉曼透射。

2. 来源于针尖的表面提高拉曼透射(即针尖提高拉曼透射)。 因为SERS给的拉曼抗压强度提高可高达1014-1015倍,那样如果想运用TERS成功实现纳米尺度的拉曼剖析,则TERS抗压强度务必达到或超过基本拉曼网络信号。

由于与常规拉曼剖析对比,TERS所抽样的分子结构数量随之也会减少好多个量级,因而并不是应该是全部样品一定能完成TERS抗压强度超出基本拉曼数据信号。

激光器共聚焦显微镜、透射电镜原子力显微镜三者的差别?

三者都是点源分步骤扫描成像,通过控制扫描驱动范畴,调整放大倍数,关键差别

1、极限值屏幕分辨率不一样, 源于变大视频信号的差别

激光共聚焦:极限值屏幕分辨率 150nm.

透射电镜:20nm~0.8nm.

原子力显微镜:极限值屏幕分辨率0.1nm

2、扫描驱动不同

激光共聚焦:激光器转镜操纵激光扫描范围扫描速度。

透射电镜:磁铁线圈操纵离子束扫描范围和扫描速度,

原子力显微镜:压电式角位移传感器推动样品台X,Y 方位扫描仪,

3、立体成像的差异

激光共聚焦:根据纳米技术精密度步进电机驱动样品在Z轴方向逐级显像,手机软件将设置的每层图像合成清楚立体图像。

透射电镜: 单帧图象具备非常大景深效果,但归属于二维图像,根据立体式对技术可以实现三维成像。

原子力显微镜:显像的本质就是精确测量表面每一个像素数高低,勾画出立体式外貌。

4、办公环境区别

激光共聚焦和原子力显微镜还可以在环境空气中进行测试样品

一般透射电镜务必在高真空下进行测试样品

5、应用领域区别

激光共聚焦:好几倍 ~ 几千倍,样品制取简易

透射电镜 :好几倍~几十万倍,样品制取略微复杂一些,但整体很简单。

原子力显微镜:几万倍~上千万倍, 规定样品十分平整,样品制取难以。

6、价钱

原子力显微镜(AFM)的基本原理?

原子力显微镜/AFM的原理原子力显微镜/AFM的原理是:将一个对薄弱力极敏感微悬壁一端固定不动,另一端有一细微的针尖,针尖与样品表面轻轻地触碰,因为针尖顶尖原子与样品表面原子间存有极微弱斥力,以在扫描仪时操纵这类力的稳定,含有针尖的微悬壁将对应于针尖与样品表面原子间相互作用力的等待面但在垂直在样品的表面方位波动健身运动。

运用光学检测法或隧道施工电流检测法,能测得微悬壁对应于扫描仪各点的位置转变,从而可以得到样品表面外貌的信息。