原子力顯微鏡的使用總結(jié)介紹如下:
一、工作原理
AFM原子力顯微鏡是一種具有原子級(jí)別高分辨率的新型表面分析儀器。它利用一個(gè)J端的探針對(duì)樣品進(jìn)行掃描,探針固定在對(duì)探針與樣品表面作用力極敏感的微懸臂上。懸臂受力偏折會(huì)引起由激光源發(fā)出的激光束經(jīng)懸臂反射后發(fā)生位移,檢測(cè)器接受反射光,并將信號(hào)經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采集、處理,*終形成樣品表面形貌圖像。
二、操作步驟
準(zhǔn)備工作:確定試樣種類(lèi)和尺寸,根據(jù)需要挑選合適的掃描模式、掃描速率和探針。
系統(tǒng)開(kāi)啟:打開(kāi)電源,并按照廠(chǎng)家提供的操作手冊(cè)啟動(dòng)電腦上的原子力顯微鏡軟件。
校準(zhǔn)儀器:確保儀器處于水平狀態(tài),調(diào)整掃描單元位置,檢查、校準(zhǔn)AFM原子力顯微鏡探針和光學(xué)顯微鏡對(duì)焦。
準(zhǔn)備試樣:將試樣安裝在原子力顯微鏡試樣臺(tái)上,確保試樣平整、干燥,并且表面無(wú)明顯污染。
掃描參數(shù)設(shè)置:根據(jù)試樣的特性、掃描要求等因素,設(shè)置AFM原子力顯微鏡掃描參數(shù),如掃描模式、掃描速率、掃描范圍、掃描線(xiàn)數(shù)等,并選擇合適的探針。
掃描操作:在原子力顯微鏡軟件上點(diǎn)擊開(kāi)始掃描按鈕,開(kāi)始掃描操作。實(shí)時(shí)觀(guān)察顯示的圖像,適時(shí)調(diào)整掃描參數(shù)。
獲得掃描結(jié)果:結(jié)束掃描后,保存掃描結(jié)果圖片和數(shù)據(jù)??梢詫?duì)掃描圖像進(jìn)行分析和處理,如計(jì)算表面粗糙度、測(cè)量高度差等。
儀器關(guān)閉:關(guān)閉掃描單元和激光儀器,并將掃描頭移到安全位置。關(guān)閉電源,關(guān)閉軟件,關(guān)閉電腦。
三、注意事項(xiàng)
環(huán)境要求:保持實(shí)驗(yàn)室的整潔和安靜,防止微小振動(dòng)或顆粒對(duì)觀(guān)察結(jié)果產(chǎn)生影響。防止粉塵和霉菌的侵入,使用干燥劑和過(guò)濾器控制濕度和空氣質(zhì)量。溫度保持穩(wěn)定,防止樣品漂移和扭曲。
樣品準(zhǔn)備:樣品B須干凈,避免任何污染物或殘留物。樣品表面應(yīng)光滑均勻,避免凹坑或裂紋。在樣品放置前,使用酒精或其他清潔劑徹底清潔以確保表面干凈。
探針使用:探針的規(guī)格和選擇對(duì)掃描結(jié)果有重要影響。熟練掌握探針的應(yīng)用規(guī)則,以免操作不當(dāng)影響探針壽命。
操作細(xì)節(jié):注意儀器開(kāi)機(jī)和關(guān)機(jī)的順序,遵循操作手冊(cè)的指導(dǎo)。在更換或裝載探針、安裝掃描器等操作中,要輕拿輕放,避免損壞儀器。
四、技術(shù)參數(shù)和應(yīng)用范圍
AFM原子力顯微鏡具有高分辨率地測(cè)試樣品表面微區(qū)(納米及亞微米尺度)三維形貌的能力,可以準(zhǔn)確地對(duì)樣品表面物理化學(xué)特性進(jìn)行研究。它可以在各種可控氣氛(如惰性氣體、濕氣、特殊氣體、腐蝕氣體、有害氣體等)、液體、變溫和電化學(xué)體系中進(jìn)行特殊測(cè)試。
總之,原子力顯微鏡是一種功能強(qiáng)大的表面分析儀器,在材料科學(xué)、生命科學(xué)、物理、化學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。在使用過(guò)程中,需要注意環(huán)境要求、樣品準(zhǔn)備、探針使用以及操作細(xì)節(jié)等方面的問(wèn)題,以確保獲得準(zhǔn)確可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。