AFM原子力顯微鏡有那些構(gòu)造在使用時(shí)需要特別注意的

 新聞資訊     |      2024-05-06 11:45:57

原子力顯微鏡是一種用來研究固體材料表面結(jié)構(gòu)的分析儀器,其構(gòu)造主要包括機(jī)械支撐系統(tǒng)和探針系統(tǒng),以及一些用于環(huán)境控制和樣品準(zhǔn)備的設(shè)施。在使用AFM原子力顯微鏡時(shí),以下幾個(gè)構(gòu)造部分需要特別注意:

機(jī)械支撐系統(tǒng):

掃描裝置:用于水平移動(dòng)樣品或探針,以實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品表面的掃描。掃描裝置由X、Y、Z三個(gè)方向上的驅(qū)動(dòng)器組成,可實(shí)現(xiàn)物理、電機(jī)或壓電驅(qū)動(dòng)。在操作過程中,需要確保掃描裝置的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,避免過大的振動(dòng)或沖擊。

壓電陶瓷:用于控制探針的位置和微小位移。當(dāng)施加電壓時(shí),壓電陶瓷會(huì)發(fā)生形變,從而移動(dòng)探針的位置。因此,在使用前需要確保壓電陶瓷的性能穩(wěn)定,避免電壓波動(dòng)或損壞導(dǎo)致的探針位置偏移。

懸臂桿:作為一種機(jī)械支撐裝置,用于支撐和穩(wěn)定探針的位置。懸臂桿通常由彈性材料制成,如硅或硅質(zhì)材料。在操作中,需要避免對(duì)懸臂桿施加過大的力或沖擊,以免損壞懸臂桿或探針。

原子力顯微鏡.jpg

探針系統(tǒng):

探針:是原子力顯微鏡中與樣品直接接觸并進(jìn)行測(cè)量的部分。它通常由硅制成,并在其一側(cè)附著探針J端。探針J端具有非常小的尺寸,在幾納米至幾十納米之間。因此,在安裝和更換探針時(shí),需要特別小心,避免損壞探針J端或影響測(cè)量精度。

環(huán)境控制:

保持實(shí)驗(yàn)室的整潔和安靜:任何微小的振動(dòng)或顆粒都可能對(duì)觀察結(jié)果產(chǎn)生影響。因此,需要定期清理實(shí)驗(yàn)室,確保環(huán)境整潔;同時(shí),避免在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行可能引起振動(dòng)的活動(dòng)。

控制溫度和濕度:溫度變化可能引起樣品的漂移和扭曲,而濕度過高則可能導(dǎo)致樣品表面產(chǎn)生水珠或霉菌。因此,需要使用干燥劑和過濾器等設(shè)備來控制溫度和濕度。

樣品準(zhǔn)備:

樣品B須干凈且表面光滑均勻:避免存在污染物、殘留物、凹坑或裂紋等。在樣品放置前,可以使用酒精或其他清潔劑徹底清潔以確保表面干凈;同時(shí),可以采用離子束拋光等技術(shù)來改善樣品的表面質(zhì)量以獲得更好的掃描效果。

此外,在使用AFM原子力顯微鏡時(shí)還需要注意以下事項(xiàng):

檢查氮?dú)馄渴欠裼谐渥銡怏w:確保減震臺(tái)充氣正常以避免振動(dòng)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

正確開機(jī)和關(guān)機(jī):先開系統(tǒng)總開關(guān)再開啟電腦和控制器開關(guān);關(guān)機(jī)時(shí)則相反。

探針安裝和更換:需經(jīng)培訓(xùn)并考察合格后方可上手操作;安裝時(shí)需輕輕地將探針夾安裝在掃描器底部切勿過度用力以免損壞掃描器。

掃描器操作:在移動(dòng)掃描器時(shí)需輕拿輕放避免碰撞和過度用力;在掃描管底部施加過大的力會(huì)損壞掃描器。

總之,在使用原子力顯微鏡時(shí)需要特別注意機(jī)械支撐系統(tǒng)、探針系統(tǒng)、環(huán)境控制和樣品準(zhǔn)備等方面的細(xì)節(jié)以確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可靠性。同時(shí)需要遵循操作規(guī)程和安全注意事項(xiàng)以避免對(duì)設(shè)備和樣品造成損壞或危險(xiǎn)。