-
이메일
huangjin@fsm-sz.cn
-
전화
18934598975
-
주소
소주시 오중구 경동.태호스마트제조산업단지(용산남로7호)3A #401-402
제품 카테고리
쑤저우비시만정밀기기유한공사
개요
원자력현미경은 강력한 나노척도표징도구로서 탐침과 견본간의 극히 미약한 작용력을 감지하여 표면의 3차원형상을 재구성한다.그 장점은 매우 높은 해상도, 3차원 영상 능력, 그리고 자연에 가까운 조건 (특히 액체에서) 에서 샘플을 연구하는 능력으로 인해 재료 과학, 생명 과학 및 나노 기술 분야의"눈"과"손"이 된다는 것입니다.
제품 정보
1. 원자력현미경이란 무엇인가?
원자력 현미경은 나노미터급, 심지어 원자급 해상도를 가진 초고해상도 스캐너 현미경이다.그것의 핵심 원리는 매우 간단하다: 매우 가는 프로브를 통해 샘플 표면을 살짝"만지"하거나 스캔하여 샘플 표면의 3차원 형태와 물리적 성질을 감지한다.
가장 놀라운 것은 AFM이 대기 환경, 액체 환경, 심지어 진공에서도 작동할 수 있는 전자 현미경처럼 진공 환경에서 작동할 필요가 없다는 것입니다.이로 인해 단백질, DNA, 살아있는 세포 등 전자 현미경에서 직접 관찰할 수 없는 생물 대분자 (예: 단백질), 샘플을 관측할 수 있다는 것이 큰 장점이다.
2. 작업 원리
AFM의 작동 원리는 오래된 레코드 플레이어가 레코드 도랑을 읽는 것과 유사하지만 정밀도는 무수한 수량급이다.핵심 구성 요소는 다음과 같습니다.
1. 마이크로 현수막 빔: 매우 탄성이 풍부한 마이크로 현수막.
2. 탐침: 팔걸이 빔 끝에 위치한 매우 뾰족한 바늘 끝으로 곡률 반경은 나노 레벨에 달합니다.
3. 레이저 발사 및 위치 검측 시스템: 레이저 한 다발이 현수막의 뒷면을 때리고 4사분면의 광전 탐지기에 반사된다.
4. 압전 스캐너: 나노급 정밀 위치를 실현할 수 있는 세라믹 재료로 프로브나 샘플이 X, Y, Z 세 방향에서 정확하게 이동하는 것을 제어할 수 있다.
작업 과정 (접촉 모드의 경우):
1. 접촉: 첨예한 탐침을 점차 견본표면에 접근하여 견본표면의 원자와 미약한 상호작용력을 산생할때까지 (주로 반드화력이다.)
2. 스캐닝: 압전 스캐너는 프로브를 움직여 샘플 표면에서 한 줄 한 줄 스캐닝 (울타리 스캐닝) 을 진행한다.
3. 변형 감지: 탐침이 표면에 기복이 있는 곳을 스캔할 때 바늘 끝과 샘플 사이의 작용력이 변하여 미세 현수막 빔이 구부러진다 (변형).
4. 검측 형태 변화: 현수막의 굴곡은 반사 레이저 빔의 방향을 바꾸어 광전 탐지기에서 반점의 위치에 변화를 일으킨다.이 위치의 변화는 정확하게 기록되었다.
5. 피드백 순환: 시스템은 피드백 회로를 통해 Z방향의 압전 스캐너의 높이를 실시간으로 조정하여 현수막의 형태 변화 (즉, 탐침과 샘플 사이의 작용력) 를 일정하게 유지한다.
6, 이미징: 스캐너가 각 점 (X, Y 좌표) 에서 힘을 일정하게 유지하기 위해 필요한 Z 방향 높이 변화 값을 컴퓨터에 기록합니다.이 데이터를 조합하면 샘플 표면의 3차원 형태도를 얻을 수 있다.
3. 주요 업무 모델
AFM은 다양한 샘플 및 측정 요구 사항에 적응하기 위해 다양한 작동 모드를 가지고 있으며 주로 세 가지 범주로 나뉩니다.
1. 접촉 모드
원리: 탐침과 샘플 표면이 직접 접촉 (척력 모드), 현수막과 샘플 표면의 거리는 0점 몇 나노미터보다 작다.
장점: 높은 해상도와 빠른 스캔 속도.
단점: 수평적 힘이 생체 시료와 같은 부드러운 시료에 손상 또는 이동을 일으킬 수 있습니다.
2. 가볍게 두드리기 모드
원리: 미세 현수막 빔이 공진 주파수 부근에서 진동을 일으키게 하고, 탐침은 각 진동 주기의 하단에서만 샘플 표면을 일시적으로"가벼이 두드린다".진동 진폭의 변화를 측정하여 표면의 형상을 피드백하다.
장점: 수평적 힘을 크게 감소시켜 부드럽고 깨지기 쉽거나 접착성이 강한 샘플 (예: 생물, 고분자 재료) 을 관찰하기에 적합하며 널리 사용되는 모델 중 하나입니다.
단점: 스캔 속도가 접촉 모드보다 약간 느립니다.
3. 비접촉 모드
원리: 탐침은 샘플 표면 위에서 진동 (몇 십 나노미터에서 몇 십 나노미터) 하며, 샘플과 바늘 끝 사이의 장거리 작용력 (예: 밴더화력, 정전기) 의 변화를 측정하여 영상을 생성한다.
장점: 샘플에 거의 손상이 없습니다.
단점: 해상도가 낮으며 일반적으로 공기 저항의 간섭을 제거하기 위해 진공 환경에서 작동해야 합니다.
4. 주요 응용분야
AFM의 강력한 기능은 다음과 같은 다양한 분야에 적용됩니다.
1. 재료과학:
그래핀, 탄소 나노튜브와 같은 나노 재료의 형태와 구조를 관찰합니다.
금속, 반도체, 세라믹 등 재료의 표면 거칠기, 결정 입자 경계, 결함을 연구한다.
고분자 재료의 상분리, 결정 구조 등을 분석하다.
2. 생명과학과 생물학:
영상: DNA, RNA, 단백질 등 생물대분자의 구조를 직접 관찰하고 심지어 액체환경에서 생물과정의 동태변화를 관찰할수 있다.
역학적 성질 측정: 힘 곡선 측정을 통해 살아있는 세포의 탄성(강도), 박테리아의 접착력, 단백질 간의 상호작용력 등을 연구한다.
3. 나노기술:
나노 핸들링: 개별 원자 또는 분자를 이동하여 나노 구조를 구축합니다.
나노 가공: AFM 핀팁을 이용하여 재료 표면을 각식, 산화하여"직사"식 가공을 실현한다.
4. 반도체 산업:
집적회로의 선폭과 깊이를 측정하여 실효 분석을 한다.
반도체 부품의 표면 품질을 검사하다.
◆ 레이저 검사 헤드와 샘플 스캐너가 하나로 통합되어 안정적이고 신뢰할 수 있습니다.
◆ 정밀 레이저 및 탐침 위치 장치, 탐침 교체 및 반점 조절이 간단하고 편리하다;
◆ 단축 구동 샘플은 자동으로 수직으로 탐침에 접근하여 스캐닝 영역을 정확하게 포지셔닝하여 바늘 끝이 샘플 스캐닝에 수직하도록 한다;
◆ 모터가 가압전기 세라믹을 제어하여 자동으로 탐지하는 스마트 바늘 흡입 방식, 탐지기 및 샘플을 보호한다;
◆ 고정밀도 넓은 범위의 압전 세라믹 스캐너는 서로 다른 정밀도와 스캐닝 범위의 요구에 따라 선택할 수 있다;
◆ 고정밀도 넓은 범위의 압전 세라믹 스캐너는 서로 다른 정밀도와 스캐닝 범위의 요구에 따라 선택할 수 있다;
◆ 10X 복소색차 물경 광학 위치, 초점 조절 없이 실시간 관측.
6. 원자력현미경기술 매개 변수:
| 기본 작업 모드 | 접촉 모드, 가볍게 두드리기 모드, F-Z 힘 커브 측정, RMS-Z 커브 측정 |
| 작업 모드 옵션 | 마찰력/측방향력, 진폭/위상, 자력 및 정전기 |
| 샘플 크기 | Φ≤90mm, H≤20mm |
| 스캔 범위 | XY 방향 50um, Z 방향 5um(XY 방향 110um, Z 방향 10um 옵션 제공) |
| 스캔 해상도 | XY 방향 0.2nm, Z 방향 0.05nm |
| 샘플 이동 범위 | 0 ~ 20mm |
| 광학 증폭 배수 | 10X，광학 해상도 1um(20X 옵션, 광학 해상도 0.8um) |
| 스캔 속도 | 0.6Hz~4.34Hz，스캔 각도 0~360° |
| 스캔 제어 | XY는 18-bit D/A, Z는 16-bit D/A |
| 데이터 샘플링 | 14-bit A/D、듀얼 16-bit A/D 멀티플렉싱 샘플링 |
| 피드백 방식 | DSP 디지털 피드백 |
| 피드백 샘플링 속도 | 64.0KHz의 |
| 통신 인터페이스 | USB2.0/3.0의 |
| 운영 환경 | WindowsXP/7/8/10 운영 체제 |
