原子力顯微鏡對(duì)環(huán)境的要求主要體現(xiàn)在其工作環(huán)境的配置和條件上，以確保其能夠精確、穩(wěn)定地進(jìn)行納米尺度的測(cè)量和分析。以下是AFM原子力顯微鏡對(duì)環(huán)境的主要要求：

一、基本工作環(huán)境

真空環(huán)境：

早期的掃描隧道顯微鏡（STM）研究常在超高真空下進(jìn)行，以避免大氣中雜質(zhì)和水膜的干擾。

真空原子力顯微鏡同樣能減少這些干擾，但操作相對(duì)復(fù)雜。

氣相環(huán)境：

AFM原子力顯微鏡在氣相環(huán)境中操作較為容易，且廣泛采用。

它不受樣品導(dǎo)電性的限制，可在空氣中研究任何固體表面。

然而，氣相環(huán)境中原子力顯微鏡可能受到樣品表面水膜的影響。

液相環(huán)境：

AFM原子力顯微鏡在液相環(huán)境中工作時(shí)，將探針和樣品置于液池中。

液相原子力顯微鏡消除了針尖和樣品之間的毛細(xì)現(xiàn)象，減少了針尖對(duì)樣品的總作用力。

液相AFM原子力顯微鏡的應(yīng)用十分廣泛，包括生物體系、腐蝕或任一液固界面的研究。

電化學(xué)環(huán)境：

電化學(xué)原子力顯微鏡在原有AFM原子力顯微鏡基礎(chǔ)上添加了電解雙恒電位儀和相應(yīng)的應(yīng)用軟件。

它能夠現(xiàn)場(chǎng)研究電極的性質(zhì)，包括化學(xué)和電化學(xué)過程誘導(dǎo)的吸附、腐蝕以及有機(jī)和無(wú)機(jī)分子在電極表面的沉積和形態(tài)變化等。

二、具體配置與條件

環(huán)境配置：

真空系統(tǒng)：用于實(shí)現(xiàn)真空環(huán)境。

可控氣氛腔室：能夠控制腔室內(nèi)的氣氛，以適應(yīng)不同的實(shí)驗(yàn)需求。

腔室溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)：確保腔室內(nèi)的溫度和濕度處于適宜范圍，通常溫度≥50℃，濕度≤60%。

樣品加熱冷卻系統(tǒng)：能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)樣品的加熱和冷卻，溫度范圍可達(dá)-90℃至300℃。

樣品要求：

樣品需固定在平整、干凈的基底上，如云母片、硅片等，基底的選擇取決于樣品的親疏水性。

粉末樣品需超聲分散后滴涂，塊狀和薄膜樣品則用膠粘在基底上。

液體樣品需配好膠體溶液，保證樣品均勻分散，無(wú)沉積，溶液澄清透明。

操作環(huán)境：

原子力顯微鏡操作時(shí)應(yīng)盡量避免振動(dòng)和電磁干擾，以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

操作人員需具備一定的專業(yè)知識(shí)和技能，以正確設(shè)置參數(shù)、操作儀器并分析結(jié)果。

綜上所述，AFM原子力顯微鏡對(duì)環(huán)境的要求涉及多個(gè)方面，包括工作環(huán)境的配置、樣品的要求以及操作環(huán)境的控制等。這些要求共同構(gòu)成了原子力顯微鏡能夠精確、穩(wěn)定地進(jìn)行納米尺度測(cè)量的基礎(chǔ)。