Сканирующий атомно-силовой микроскоп
Атомно-силовые микроскопы (АСМ) являются одним из видов микроскопов. АСМ позволяют получать изображения атомов на поверхности или на ней. Как и сканирующий электронный микроскоп (СЭМ), цель АСМ - смотреть на объекты на атомном уровне. Фактически, АСМ может быть использован для просмотра отдельных атомов. Он широко используется в нанотехнологиях.
AFM может делать некоторые вещи, которые SEM не может делать. AFM может обеспечить более высокое разрешение, чем SEM. Кроме того, AFM не нуждается в работе в вакууме. На самом деле, AFM может работать в окружающем воздухе или воде, поэтому его можно использовать для просмотра поверхностей биологических образцов, таких как живые клетки.
AFM работает с помощью сверхтонкой иглы, прикрепленной к консольному пучку. Наконечник иглы проходит по гребням и долинам в изображаемом материале, "прощупывая" поверхность. По мере того, как кончик иглы движется вверх и вниз под действием поверхности, кантилевер отклоняется. В одной базовой конфигурации лазер светит на кантилевере под наклонным углом и позволяет непосредственно измерить отклонение в кантилевере, просто изменяя угол падения лазерного луча. Таким образом, может быть создано изображение, показывающее конфигурацию молекул, отображаемых машиной.
Для AFM существует множество различных режимов работы. Один из них - "контактный режим", в котором наконечник просто перемещается по поверхности и измеряются прогибы кантилевера. Другой режим называется "контактным режимом", поскольку при движении по поверхности наконечник прикасается к поверхности. Контролируя степень жесткости касания наконечника, АСМ может удаляться от поверхности, когда игла чувствует гребень, чтобы не удариться о поверхность при перемещении по ней. Этот режим также полезен для биологических образцов, так как он реже повреждает мягкую поверхность. Это основные режимы, наиболее часто используемые. Однако существуют различные названия и методы, такие как "режим прерывистого контакта", "бесконтактный режим", "динамический" и "статический" режимы и т.д., но это часто вариации на описанных выше режимах постукивания и контакта.
Связанные страницы
Вопросы и ответы
В: Что такое атомно-силовой микроскоп (АСМ)?
О: Атомно-силовой микроскоп (АСМ) - это тип микроскопа, который позволяет получать изображения атомов на поверхности или в поверхности. Он может быть использован для изучения отдельных атомов и широко применяется в нанотехнологиях.
В: Как работает АСМ?
О: АСМ работает с помощью сверхтонкой иглы, прикрепленной к консольной балке. Кончик иглы проходит по гребням и впадинам в исследуемом материале, "ощупывая" поверхность. Когда кончик иглы перемещается вверх и вниз под воздействием поверхности, консоль отклоняется. В одной из основных конфигураций лазер светит на кантилевер под косым углом, что позволяет напрямую измерить прогиб кантилевера, изменяя угол падения лазерного луча. Таким образом, создается конфигурация молекул, получающих изображение с помощью аппарата.
В: Какие преимущества имеют АСМ по сравнению со сканирующими электронными микроскопами (СЭМ)?
О: АСМ обеспечивают более высокое разрешение, чем СЭМ, и им не нужно работать в вакууме, как СЭМ, - они могут работать в окружающем воздухе или воде, что позволяет использовать их с биологическими образцами, такими как живые клетки, не повреждая их.
В: Каковы некоторые режимы работы АСМ?
О: Часто используемые режимы работы АСМ включают контактный режим, когда наконечник просто перемещается по поверхности и измеряется отклонение кантилевера; режим постукивания, когда наконечник постукивает по поверхности во время движения; режим прерывистого контакта; бесконтактный режим; динамический режим; статический режим; и другие - это часто вариации режимов постукивания и контакта, описанных выше.
В: Чем режим постукивания отличается от контактного режима?
О: Режим постукивания отличается от контактного режима тем, что при использовании режима постукивания наконечник стучит по поверхности по мере продвижения вдоль, а не просто перемещается по ней - это позволяет ему отодвигаться от поверхности, когда игла нащупывает гребень, чтобы не ударяться о поверхность при движении поперек, что делает его полезным для мягких поверхностей, таких как биологические образцы, поскольку так меньше вероятность их повреждения.
