Atomspēku mikroskops
Atomu spēka mikroskopi (AFM) ir mikroskopu veids. Ar AFM var attēlot atomu attēlus uz virsmām vai virsmās. Tāpat kā skenējošā elektronu mikroskopa (SEM), AFM mērķis ir aplūkot objektus atomu līmenī. Faktiski AFM var izmantot, lai aplūkotu atsevišķus atomus. To parasti izmanto nanotehnoloģijās.
AFM var veikt dažas darbības, ko SEM nevar veikt. AFM var nodrošināt augstāku izšķirtspēju nekā SEM. Turklāt AFM nav jādarbojas vakuumā. Faktiski AFM var darboties apkārtējā gaisā vai ūdenī, tāpēc to var izmantot bioloģisko paraugu, piemēram, dzīvu šūnu, virsmas apskatei.
AFM darbojas, izmantojot īpaši smalku adatu, kas piestiprināta pie konsoles sijas. Adatas gals pārvietojas pa attēlošanai pakļautā materiāla izciļņiem un ielejām, "sajūtot" virsmu. Tā kā gals pārvietojas uz augšu un uz leju virsmas dēļ, kantileverss deformējas. Vienā no pamatkonfigurācijām lāzers spīd uz kantileveru slīpā leņķī, un tas ļauj tieši izmērīt kantilevera novirzi, vienkārši mainot lāzera stara krišanas leņķi. Šādā veidā var izveidot attēlu, kas atklāj molekulu konfigurāciju, ko attēlo iekārta.
AFM ir daudz dažādu darbības režīmu. Viens no tiem ir "kontakta režīms", kad uzgalis tiek vienkārši pārvietots pāri virsmai un tiek mērītas konsoles novirzes. Citu režīmu sauc par "pieskaroties režīmu", jo, pārvietojoties pa virsmu, uzgalis tiek piespiests pie tās. Kontrolējot to, cik spēcīgi tiek piespiests uzgalis, AFM var attālināties no virsmas, kad adata sajūt izciļņus, lai, pārvietojoties pāri, tā netrāpītu pret virsmu. Šis režīms ir noderīgs arī bioloģiskiem paraugiem, jo ir mazāka iespēja sabojāt mīkstu virsmu. Šie ir visbiežāk izmantotie pamatrežīmi. Tomēr ir dažādi nosaukumi un metodes, piemēram, "intermitējoša kontakta režīms", "bezkontakta režīms", "dinamiskais" un "statiskais" režīms u. c., taču tie bieži vien ir iepriekš aprakstīto pieskaroties un kontakta režīmu variācijas.
Saistītās lapas
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir atomu spēka mikroskops (AFM)?
A: Atomu spēka mikroskops (AFM) ir mikroskopa veids, kas ļauj attēlot atomu attēlus uz virsmām vai to iekšienē. To var izmantot, lai aplūkotu atsevišķus atomus, un to parasti izmanto nanotehnoloģijās.
J: Kā darbojas AFM?
A: AFM darbojas, izmantojot ļoti smalku adatu, kas piestiprināta pie konsoles sijas. Adatas gals pārbrauc pāri attēlojamā materiāla izciļņiem un ielejām, "sajūtot" virsmu. Tā kā gals pārvietojas uz augšu un uz leju virsmas dēļ, konsolēveris deformējas. Vienā no pamatkonfigurācijām lāzers spīd uz kantileveri slīpā leņķī, kas ļauj tieši izmērīt kantilevera novirzi, mainot lāzera staru uztveršanas leņķi. Tas rada attēlu, kas atklāj molekulu konfigurāciju, kuras tiek attēlotas ar iekārtu.
Kādas ir dažas priekšrocības, kas AFM ir salīdzinājumā ar skenēšanas elektronu mikroskopiem (SEM)?
A: AFM nodrošina augstāku izšķirtspēju nekā SEM, un tiem nav jādarbojas vakuumā kā SEM - tie var darboties apkārtējā gaisā vai ūdenī, kas ļauj tos izmantot ar bioloģiskiem paraugiem, piemēram, dzīvām šūnām, tās nebojājot.
J: Kādi ir daži AFM darbības režīmi?
A.: AFM visbiežāk izmantotie darbības režīmi ir kontakta režīms, kad uzgalis vienkārši pārvietojas pa virsmu un tiek mērītas kantileveru novirzes; pieskaroties režīms, kad uzgalis, pārvietojoties pa virsmu, tiek piespiests pie tās; intermitējošs kontakta režīms; bezkontakta režīms; dinamiskais režīms; statiskais režīms; un citi režīmi - tie bieži ir iepriekš aprakstīto pieskaroties un kontakta režīmu variācijas.
J: Kā pieskaroties režīms atšķiras no kontakta režīma?
A: Pieskaršanās režīms atšķiras no kontakta režīma, jo, izmantojot pieskaršanās režīmu, uzgalis pieskaras virsmai, pārvietojoties gar to, nevis tikai pārvietojas pāri tai - tas ļauj tam virzīties prom no virsmas, kad adata sajūt rievojumu, lai, pārvietojoties pāri, tā netrāpītu pret virsmu, kas padara to noderīgu mīkstām virsmām, piemēram, bioloģiskiem paraugiem, jo ir mazāka iespēja, ka tā tās tiks bojātas.
