鎮(zhèn)江原子力顯微鏡測(cè)試技術(shù)

原子力顯微鏡的工作模式是以針尖與樣品之間的作用力的形式來(lái)分類的。主要有以下3種操作模式：接觸模式（contactmode)，非接觸模式（non-contactmode)和敲擊模式(tappingmode）。接觸模式從概念上來(lái)理解，接觸模式是AFM直接的成像模式。AFM在整個(gè)掃描成像過(guò)程之中，探針針尖始終與樣品表面保持緊密的接觸，而相互作用力是排斥力。掃描時(shí)，懸臂施加在針尖上的力有可能破壞試樣的表面結(jié)構(gòu)，因此力的大小范圍在10-10～10-6N。若樣品表面柔嫩而不能承受這樣的力，便不宜選用接觸模式對(duì)樣品表面進(jìn)行成像。非接觸模式非接觸模式探測(cè)試樣表面時(shí)懸臂在距離試樣表面上方5～10nm的距離處振蕩。這時(shí)，樣品與針尖之間的相互作用由范德華力控制，通常為10-12N，樣品不會(huì)被破壞，而且針尖也不會(huì)被污染，特別適合于研究柔嫩物體的表面。這種操作模式的不利之處在于要在室溫大氣環(huán)境下實(shí)現(xiàn)這種模式十分困難。因?yàn)闃悠繁砻娌豢杀苊獾貢?huì)積聚薄薄的一層水，它會(huì)在樣品與針尖之間搭起一小小的毛細(xì)橋，將針尖與表面吸在一起，從而增加對(duì)表面的壓力；它主要由帶針尖的微懸臂、微懸臂運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置、監(jiān)控其運(yùn)動(dòng)的反饋回路；鎮(zhèn)江原子力顯微鏡測(cè)試技術(shù)

原子力顯微鏡研究對(duì)象可以是有機(jī)固體、聚合物以及生物大分子等，樣品的載體選擇范圍很大，包括云母片、玻璃片、石墨、拋光硅片、二氧化硅和某些生物膜等，其中常用的是新剝離的云母片，主要原因是其非常平整且容易處理。而拋光硅片要用濃硫酸與30%雙氧水的7∶3 混合液在90 ℃下煮1h。利用電性能測(cè)試時(shí)需要導(dǎo)電性能良好的載體，如石墨或鍍有金屬的基片。試樣的厚度，包括試樣臺(tái)的厚度，為10 mm。如果試樣過(guò)重，有時(shí)會(huì)影響Scanner的動(dòng)作，請(qǐng)不要放過(guò)重的試樣。試樣的大小以不大于試樣臺(tái)的大?。ㄖ睆?0 mm）為大致的標(biāo)準(zhǔn)。稍微大一點(diǎn)也沒(méi)問(wèn)題。但是，值約為40 mm。如果未固定好就進(jìn)行測(cè)量可能產(chǎn)生移位。請(qǐng)固定好后再測(cè)定。重慶原子力顯微鏡測(cè)試廠家這微小懸臂有一定的規(guī)格，例如：長(zhǎng)度、寬度、彈性系數(shù)以及針尖的形狀；

AFM液相成像技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于消除了毛細(xì)作用力，針尖粘滯力，更重要的是可以在接近生理?xiàng)l件下考察DNA 的單分子行為。DNA 分子在緩沖溶液或水溶液中與基底結(jié)合不緊密，是液相AFM面臨的主要困難之一。硅烷化試劑,如3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）和陽(yáng)離子磷脂雙層修飾的云母基底固定DNA 分子，再在緩沖液中利用AFM 成像，可以解決這一難題。在氣相條件下陽(yáng)離子參與DNA的沉積已經(jīng)發(fā)展十分成熟，適于AFM 觀察。在液相條件下，APTES 修飾的云母基底較常用。DNA的許多構(gòu)象諸如彎曲，超螺旋，小環(huán)結(jié)構(gòu)，三鏈螺旋結(jié)構(gòu)，DNA 三通接點(diǎn)構(gòu)象，DNA 復(fù)制和重組的中間體構(gòu)象，分子開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)和藥物分子插入到DNA 鏈中的相互作用都地被AFM考察，獲得了許多新的理解。

    原子力顯微鏡（AtomicForceMicroscope，AFM），通過(guò)檢測(cè)待測(cè)樣品表面和一個(gè)微型力敏感元件之間的極微弱的原子間相互作用力來(lái)研究物質(zhì)的表面結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。將一對(duì)微弱力極端敏感的微懸臂一端固定，另一端的微小針尖接近樣品，這時(shí)它將與其相互作用，作用力將使得微懸臂發(fā)生形變或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化。掃描樣品時(shí)，利用傳感器檢測(cè)這些變化，就可獲得作用力分布信息，從而以納米級(jí)分辨率獲得表面形貌結(jié)構(gòu)信息及表面粗糙度信息。AFM是通過(guò)檢測(cè)原子間極微弱的相互作用力來(lái)研究物質(zhì)的表面結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。其基本原理為原子間距離靠近，對(duì)外體現(xiàn)排斥作用力，原子距離遠(yuǎn)離，則體現(xiàn)相互吸引力，如圖。原子力顯微鏡主要分為以下部件：探針針尖、懸臂、激光、PSD光電檢測(cè)器、反饋成像系統(tǒng)。具體來(lái)說(shuō)，將一個(gè)對(duì)微弱力極敏感的微懸臂一端固定，另一端有一微小的針尖，針尖與樣品表面輕輕接觸，由于針尖原子與樣品表面原子間存在極微弱的排斥力，通過(guò)在掃描時(shí)這種力的恒定，帶有針尖的微懸臂將對(duì)應(yīng)于針尖與樣品表面原子間作用力的等位面而在垂直于樣品的表面方向起伏運(yùn)動(dòng)。利用激光器發(fā)出的激光束經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)聚焦在微懸臂背面，并從微懸臂背面反射到由光電二極管構(gòu)成的光斑位置檢測(cè)器，此時(shí)。 非接觸模式非接觸模式探測(cè)試樣表面時(shí)懸臂在距離試樣表面上方5～10nm的距離處振蕩。

原子力顯微鏡（AtomicForceMicroscope，簡(jiǎn)稱AFM）利用微懸臂感受和放大懸臂上尖細(xì)探針與受測(cè)樣品原子之間的作用力，從而達(dá)到檢測(cè)的目的，具有原子級(jí)的分辨率。由于原子力顯微鏡既可以觀察導(dǎo)體，也可以觀察非導(dǎo)體，從而彌補(bǔ)了掃描隧道顯微鏡的不足。原子力顯微鏡是由IBM公司蘇黎世研究中心的格爾德·賓寧于一九八五年所發(fā)明的，其目的是為了使非導(dǎo)體也可以采用類似掃描探針顯微鏡（SPM）的觀測(cè)方法。原子力顯微鏡（AFM）與掃描隧道顯微鏡（STM）差別在于并非利用電子隧穿效應(yīng)，而是檢測(cè)原子之間的接觸，原子鍵合，范德瓦耳斯力或卡西米爾效應(yīng)等來(lái)呈現(xiàn)樣品的表面特性、；所以在本系統(tǒng)中是使用微小懸臂（cantilever）來(lái)檢測(cè)原子之間力的變化量。北京原子力顯微鏡測(cè)試聯(lián)系方式

距離太大不能獲得樣品表面的信息，距離太小會(huì)損傷探針和被測(cè)樣品，反饋回路的作用就是在工作過(guò)程中；鎮(zhèn)江原子力顯微鏡測(cè)試技術(shù)

    適用于對(duì)生物大分子、聚合物等軟樣品進(jìn)行成像研究特點(diǎn)：對(duì)于一些與基底結(jié)合不牢固的樣品，輕敲模式與接觸模式相比，很大程度地降低了針尖對(duì)表面結(jié)構(gòu)的“搬運(yùn)效應(yīng)”。樣品表面起伏較大的大型掃描比非接觸式的更有效。測(cè)試優(yōu)勢(shì)：1)低漂移和低噪音水平；2)配置有專有ScanAsys原子成像優(yōu)化技術(shù)，可以簡(jiǎn)易快速穩(wěn)定成像；3)測(cè)試樣品尺寸可達(dá)：直徑210mm，厚度15mm；4)溫度補(bǔ)償位置傳感器使Z軸和X-Y軸的噪音分別保持在亞-埃級(jí)和埃級(jí)水平，并呈現(xiàn)出前所未有的高分辨率。；5)全新的XYZ閉環(huán)掃描頭在不損失圖像質(zhì)量的前提下提高了掃描速度；6)測(cè)試樣品尺寸可達(dá)：直徑210mm，厚度15mm；AFM應(yīng)用技術(shù)舉例：AFM可以在大氣、真空、低溫和高溫、不同氣氛以及溶液等各種環(huán)境下工作，且不受樣品導(dǎo)電性質(zhì)的限制，因此已獲得比STM更為廣泛的應(yīng)用。 鎮(zhèn)江原子力顯微鏡測(cè)試技術(shù)